植物如何發電來為LED燈泡供電

2020-12-03 無心的我君享茶葉

無汙染,環境友好的可持續能源是世界未來社會的主要挑戰之一。蓬泰代拉(義大利比薩)的IIT-Istituto Italiano di Tecnologia的機器人學家和生物學家跨學科團隊發現,有生命的植物可以幫助供電。Fabian Meder,Barbara Mazzolai及其在IIT的同事發現,有生命的植物實際上是「綠色」電源,這可能成為未來與自然環境完美融合併可以在世界範圍內使用的電力供應之一。研究人員發現,植物可以通過單片葉子產生超過150伏的電壓,足以同時為100個LED燈泡供電。研究人員還表明,「混合樹」

結果發表在高級功能材料上

該研究小組的總部位於義大利比薩的蓬泰德拉(Pisa)的IIT微型生物機器人中心(CMBR),由芭芭拉·馬佐拉伊(Barbara Mazzolai)協調,其目標是進行先進的研究並開發創新的方法論,機器人技術和新材料,受自然界的啟發。因此,受生物啟發的方法可以幫助開發比當今解決方案更適合非結構化環境的機器人和技術。2012年,芭芭拉·馬佐拉伊(Barbara Mazzolai)協調了由歐盟資助的Plantoid項目,該項目實現了世界上第一臺植物機器人。在最後一項研究中,研究小組對植物進行了研究,結果表明,當葉子被獨特的材料或風觸摸時,它們可以產生電。

由於大多數植物葉片自然提供的特定成分,某些葉片結構能夠將施加在葉片表面的機械力轉換為電能。詳細地,由於稱為接觸帶電的過程,葉片能夠在其表面上收集電荷。這些電荷然後立即傳輸到植物內部組織中。植物組織的作用類似於「電纜」,並將產生的電傳輸到植物的其他部分。因此,通過簡單地將「插頭」連接到植物莖,可以收集產生的電能並將其用於為電子設備供電。IIT的研究人員表明,單個葉子產生的電壓可能會超過150伏,足以在每次觸摸葉子時同時為100個LED燈泡供電。

在文章中,研究人員還首次描述了如何利用這種效應將植物的風能轉化為電能。因此,研究人員用與天然夾竹桃葉子接觸的人造葉子改良了一種夾竹桃夾竹桃樹。當風吹進植物並移動葉子時,「雜種樹」會發電。接觸的葉子越多,產生的電就會增加。因此,通過利用樹木甚至森林的葉子的整個表面,可以輕鬆地進行放大。

這項研究是芭芭拉·馬佐拉伊(Barbara Mazzolai)將在2019年協調的一個新項目的第一步,這一新項目是歐洲資助的項目Growbot,其目的是實現能夠實現植物般生長動作的生物靈感機器人。然後,這些新的機器人將部分地使用新的植物來源的能源為動力,這表明植物可能成為未來的電力供應之一,全世界都可以使用。

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