来源： 时间：2022-11-08 14:35:06
科学家设计了一种首创的3d打印设备，该设备可以从积雪中产生电能。由美国加州大学洛杉矶分校 (UCLA) 的研究人员设计的设备价格便宜，小巧，薄且柔韧，就像一张塑料片一样。
加州大学洛杉矶分校 (UCLA) 的理查德·坎纳 (Richard Kaner) 说: “该设备可以在偏远地区工作，因为它提供自己的电源，不需要电池。” 该研究的资深作者发表在《纳米能源》杂志上。
坎纳在一份声明中说: “这是一个非常聪明的装置 -- 一个气象站，可以告诉你下了多少雪，下了雪的方向，风的方向和速度。”。
这种被称为雪基摩擦电纳米发电机 (snow TENG) 的设备通过静电产生电荷，通过电子交换产生能量。
“静电是由一种捕获电子的材料和另一种放弃电子的材料相互作用产生的，” Kaner说。
他说: “你分开收费，基本上一无所有地发电。”
雪带正电并放弃电子。硅酮-一种合成橡胶状材料，由硅原子和氧原子组成，并与碳，氢和其他元素结合-带负电荷。当落雪接触硅树脂表面时，它会产生设备捕获的电荷，从而产生电能。
加州大学洛杉矶分校的博士后研究员马赫·埃尔·卡迪 (Maher El-Kady) 说: “雪已经带电了，所以我们想，为什么不带另一种具有相反电荷的材料，提取电荷来发电。”
“虽然snow喜欢放弃电子，但设备的性能取决于其他材料提取这些电子的效率，” 他补充说。
在测试了包括铝箔和聚四氟乙烯在内的大量材料后，研究人员发现，硅树脂产生的电荷比任何其他材料都多。El-Kady指出，每年冬天，地球表面约有30% 被积雪覆盖，在此期间，太阳能电池板经常无法工作。
积雪减少了到达太阳能电池板的阳光量，限制了电池板的功率输出，并降低了它们的效率。他说，新设备可以集成到太阳能电池板中，以便在下雪时提供连续的电源。
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Kaner说，该设备可用于监视冬季运动，例如滑雪，以更精确地评估和改善运动员在跑步，步行或跳跃时的表现。研究人员说，它可能会带来新一代的自供电可穿戴设备，用于跟踪运动员及其表现。
该设备还可以发送信号，指示一个人是否在移动。他们说，它可以分辨出一个人何时走路，跑步，跳跃或行进。
该团队使用3D打印设计了该设备，该设备具有一层硅树脂和用于捕获电荷的电极。研究人员认为，鉴于 “易于制造和有机硅的可用性”，该设备可以低成本生产。
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