韩国蔚山国立科学技能研讨院研讨团队研制出一款以碳纤维增强聚合物(CFRP)为中心的雨滴发电机。该设备可将雨水冲击房顶的动能转化为电能,为暴雨期间的主动排水与洪水预警体系供给自供电支撑。相关研讨论文发表于《先进功用资料》杂志。
CFRP复合资料具有轻质、高强、耐腐蚀等特性,大范围的应用于航空航天与修建工程范畴。这些优势使其十分适于长时间安装在房顶及其他野外修建外表。这款名为“超疏水纤维增强聚合物雨滴发电机”的设备,其作业原理类似于静电效应。当带正电荷的雨滴落在设备带负电荷的超疏水外表时,雨滴敏捷滚落并别离,引发电荷转移。这一进程驱动电流沿内部碳纤维活动,简直瞬时发生电能。
与以往易受潮蚀和城市污染物影响的金属基雨滴发电机不同,新体系规划在恶劣环境下仍能坚持稳定性很高。团队还经过仿荷叶纹路外表与防污涂层逐渐提升了其防水性与发电功率。
实验室测验标明,单滴约92微升的雨滴可发生高达60伏电压与数微安电流。将4个发电单元串联后,体系成功点亮了144枚LED灯,展现出杰出的可扩展性。
团队还在实践修建房顶与排水管上安装了该设备。跟着雨势增大,电信号强度与频率相应上升,体系据此可区别小雨、中雨与暴雨,并在必要时主动发动排水泵。
研讨团队表明,这项技能让城市基础设施能凭借雨水本身能量,完成降雨监测与洪水危险自主应对。未来,它还可进一步整合至轿车、飞机等已遍及的运用碳纤维的交通工具内。
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