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华裔教授团队研发「湿气发电」
[ 编辑:dengxin | 时间:2014-07-20 09:38:06 | 浏览:168次 ]
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麻省理工學院機械系副教授艾芙琳‧王(右)與博士後研究員米爾科維(左)證明在濕氣中可以取得電力。(取材自MIT網站)

暑热中,最让人难受的不仅是高温,还有湿气,麻省理工学院包括华裔学者在内的团体,却发现从湿气中取得电力的方法,未来手机和平板电脑有可能就靠空气中的湿气来充电。麻省理工学院新闻办公室表示,该校博士后研究员米尔科维(Nenad Miljkovic)和机械系副教授艾芙琳‧王(Evelyn Wang)去年发现,在湿气冷凝、水滴跳离超疏水(superhydrophobic)表面时,能产生电力。他们开展进一步研究后,证明过程中确能产生少量电力。该研究小组创建的简单设备,是疏水(hydrophobic)和亲水(hydrophilic)物混合交织着的金属平板,研究者发现,任何能够导电的金属板都有同样效果。

目前,简单装置能自水气中产生的电力仅有15皮瓦(picowatts,一皮瓦相当兆分之一瓦特),但研究者相信只要调整装置,至少可产生一个微瓦(microwatt,相当于百万分之一瓦特)的电力。这样微弱的电力要让一只手机完成充电,大约得花12个小时。米尔科维说,虽然比一般人习惯的充电器速度慢得多,但对资源有限的偏远地区的人却很有用。研究者说,整个大气就是个巨大的电力来源。需要的是空气与设备之间的温差,让设备制造冷凝效果,就像是湿热空气在冰冷杯子之外的水滴冷凝一样。

波士顿大学机械系助理教授段传华说,这是在静电发电(electrostatic power generation)方面了不起的研究成果。相对于现有方法,从跳跃水滴撷取静电,不需要任何移动或推动设备,以完全被动的方法取得能源,对于小电器设备或微机电系统(MEMS)的供电有巨大潜力。他说,目前有关冷凝的研究,主要是用在温度管理。在冷凝过程中,取得电力,这是个新概念。

虽然研究者尚未提出如何增加冷凝热流的具体方法,基于此途径的大气发电还存在挑战性,但是这项研究和发现将进一步推动超疏水表面带电液滴应用的探索;也提供了能量采集的新方法,对自行供电的遥控微机电系统、微流控传感器(Microfluidic sensors)等应用和革新,大有助益。

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