陸地上現有的大部分風力都過於柔和，無法推動商業風力渦輪機的葉片，但現在，中國研究人員重慶大學牟笑靜教授團隊、中國科學院北京納米能源與系統研究所楊亞研究員研究團隊和同濟大學張曉青研究團隊合作設計了一種「微型風力渦輪機」，它可以從極小的微風中收集風能，這種微風的風力與步行產生的風力差不多。9月23日發表在Cell Press細胞出版社旗下開放獲取期刊Cell Reports Physical Science上的這種方法是一種低成本、高效率的收集微風作為微能源的方法。
論文通訊作者之一、重慶大學牟笑靜教授說：「從技術上講，這個新裝置並不是渦輪機。它是一種納米發電機，由一根管內的兩條塑料條組成，當有氣流時，這些塑料條會顫動或拍擊在一起。就像在頭髮上摩擦氣球一樣，這兩條塑料在分離後會帶電，這種現象被稱為摩擦電效應。但是，這兩條塑料條產生的電能被捕獲並儲存起來，而不是讓你的頭髮像愛因斯坦那樣直立起來。」
牟笑靜教授說：「1.6米/秒的微風就足以為設計的摩擦電納米發電機提供動力。當風速在4~8米/秒之間時，納米發電機的性能最佳，這一速度使兩條塑料帶能夠同步擺動。該裝置的風能轉換效率高達3.23%，這一數值超過了之前報導的風能採集性能。目前，該設備可以為100個LED燈和溫度傳感器供電。」
「我們的目的不是要取代現有的風力發電技術，而是解決傳統風力渦輪機無法解決的問題。」 論文通訊作者之一、中國科學院北京納米能源與納米系統研究所楊亞研究員說，「風力渦輪機使用線圈和磁鐵，成本是固定的，而我們可以為新設備挑選低成本的材料。我們的設備也可以安全地應用於自然保護區或城市環境中，因為它沒有旋轉結構。」
「你可以收集日常生活中所有的微風。」楊亞研究員說，「我們已經實現了把納米發電機放在一個人的手臂上，擺動的手臂產生的氣流就足以產生電力。」
楊亞研究員還介紹說，他對這個項目的下一步計劃有兩種設想：一種是小的，一種是大的。設計了一個硬幣大小的納米發電機，但他想讓它更小、更緊湊、效率更高。在未來，楊亞研究員希望將該設備與小型電子設備，如手機結合起來，以提供可持續的電力。同時, 也在尋求讓設備更大、更強。他說：「我希望將該設備的生產規模擴大到1000瓦，這樣它就能與傳統的風力渦輪機競爭。我們可以把這些設備放在傳統風力渦輪機無法到達的地方，比如把它放在人口密集區的建築物的頂部，或放在高鐵鐵軌兩邊收集高鐵通過產生的風能，以獲得可持續能源。」（來源：科學網 唐一塵）
相關論文信息：http://dx.doi.org/10.1016/j.xcrp.2020.100207
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