中國儲能網訊:通過風吹人工葉片進行發(fā)電的仿生樹目前已經建成。研究者們認為,這種技術可以幫助人們在沒有大型風力發(fā)電機的情況下,對家用電器進行充電。
美國愛荷華州立大學科學家已經建立了一個模仿白楊樹枝葉的裝置(如圖),并利用風吹動其葉片進行發(fā)電。
遺傳學、發(fā)育與細胞生物學副教授MichaelMcCloskey領導并設計了這項裝置,他表示,這種概念并不會取代風力渦輪機,只是利用技術創(chuàng)造一個小型風力發(fā)電機。
McCloskey說,目前,在拉斯維加斯等一些城市中,手機信號塔已經被偽裝成樹的樣子,擁有完整的葉片,但只是為了提高信號塔的藝術性。其實,這些葉子在相互敲擊中所獲得的能量,可以增加他們的功能性。在本月發(fā)表的學術期刊PLOSONE中介紹到,ISU研究團隊深入仿生學研究,利用人工的方法來模擬自然過程,這個概念的提出也激發(fā)了發(fā)電行業(yè)與計算機科學、制造業(yè)和納米技術等領域相聯(lián)系的創(chuàng)新思路。
McCloskey實驗室的仿生樹風力發(fā)電裝置的原型不是真的樹,而是將十二個楊樹葉形狀的塑料皮瓣掛在 一個金屬棚架上,其莖葉內有小型特殊塑料條,當它被流動的空氣彎曲時,可以釋放出電荷,這個過程被稱為壓電效應。將楊樹葉子作為藍本是因為其扁平的葉柄可以迫使葉片規(guī)律地振蕩,通過柔性壓電片,充分利用風能,優(yōu)化發(fā)電效率。
副研究員CurtisMosher說:“創(chuàng)造出一個具有說服力的人造樹不算什么,但讓樹上數(shù)萬片樹葉都可以發(fā)電卻是一個巨大的飛躍,并且還要在保證效率的情況下實現(xiàn)風力發(fā)電,為此我們還需要做更多的努力?!?
遺傳學、細胞生物學教授EricHenderson也是研究團隊的一員,他設想未來的仿生樹將有助于提高家用電器的功率。并表示,這種仿生技術可能形成一個市場,為那些希望能夠利用有限的風能,而因沒有大型渦輪機受阻的人們提供選擇。不過McCloskey表示,由于目前利用壓電效應的方法在試驗中還沒有達到預期的效率,其市場競爭力還有待提高,所以想要將設想變成現(xiàn)實,需要找到機械電傳導的替代方式,或者是將風能轉換成可用電能的其他途徑。不過,壓電效應有一個突出優(yōu)點在于,其材料的已經得到了廣泛使用。




