貼在鞋底的薄膜發電設備。
sciencedaily.com網站4月15日報導，美國加州大學洛杉磯分校（UCLA）的研究人員設計了一種可以利用降雪發電的薄膜式新設備。該設備開創了同類產品的先河，具有價格便宜、體積小、靈活等優點。UCLA研究人員、化學與生物化學、材料科學教授、論文作者Richard Kaner介紹說：「『雪花』發電機為自供電設備，可以幫助研究人員在偏遠地區開展工作。設備非常智能，它不僅可以自供能，還可以像氣象站那樣告訴用戶降雪情況、風速和風向。」研究人員稱，設備是一種利用雪摩擦力的摩擦電動納米發電機（TENG）。摩擦電動納米發電機通過靜電產生電荷，經電子交換產生能量。相關成果發表於《納米能源》雜誌中。
Kaner教授解釋道：「靜電源於電子『捕體』和電子『釋體』之間的相互作用。如果能把電荷分隔開，就能產生電能。」雪帶正電荷，並容易釋放出電子。矽橡膠是一種由矽、氧和碳等元素構成的類合成橡膠，它通常帶負電荷。當雪花與矽樹脂表面接觸時，產生的電荷可以被設備捕集，從而產生電能。UCLA博士後研究員Maher El-Kady補充說：「既然雪是帶正電的，那麼為什麼我們不用另一種帶相反電荷的材料來發電呢？雖然雪花傾向於釋放電子，但設備的性能取決於其它材料對電子的提取效率。在測試了鋁箔和聚四氟乙烯等大量材料後，我們發現矽橡膠的性能最好。」
El-Kady指出，每年冬天，地球表面大約30%的區域會被積雪覆蓋。在此期間，積雪大大減少了太陽能電池板可以接收的日照量，限制了電池板的功率輸出，降低了它們的工作效率。他認為，將新設備集成到太陽能電池板中，可以在下雪時提供持續的電力供應。此外，該設備還可以用於監測滑雪等冬季運動項目、更精確地評估和提高運動員在跑步、跳躍時的表現。Kaner說，設備具有識別滑雪中主要運動模式的潛力，這是智能手錶無法做到的。
研究小組利用3D列印技術設計了發電裝置。考慮到矽橡膠製造的便利性和可用性，設備的生產成本可以控制得很低。
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編譯：雷鑫宇
審稿：西莫
責編：唐林芳
期刊來源：《納米能源》
期刊編號：2211-2855
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