中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊:通過(guò)風(fēng)吹人工葉片進(jìn)行發(fā)電的仿生樹(shù)目前已經(jīng)建成。研究者們認(rèn)為,這種技術(shù)可以幫助人們?cè)跊](méi)有大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的情況下,對(duì)家用電器進(jìn)行充電。
美國(guó)愛(ài)荷華州立大學(xué)科學(xué)家已經(jīng)建立了一個(gè)模仿白楊樹(shù)枝葉的裝置(如圖),并利用風(fēng)吹動(dòng)其葉片進(jìn)行發(fā)電。
遺傳學(xué)、發(fā)育與細(xì)胞生物學(xué)副教授MichaelMcCloskey領(lǐng)導(dǎo)并設(shè)計(jì)了這項(xiàng)裝置,他表示,這種概念并不會(huì)取代風(fēng)力渦輪機(jī),只是利用技術(shù)創(chuàng)造一個(gè)小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)。
McCloskey說(shuō),目前,在拉斯維加斯等一些城市中,手機(jī)信號(hào)塔已經(jīng)被偽裝成樹(shù)的樣子,擁有完整的葉片,但只是為了提高信號(hào)塔的藝術(shù)性。其實(shí),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(xué)術(shù)期刊PLOSONE中介紹到,ISU研究團(tuán)隊(duì)深入仿生學(xué)研究,利用人工的方法來(lái)模擬自然過(guò)程,這個(gè)概念的提出也激發(fā)了發(fā)電行業(yè)與計(jì)算機(jī)科學(xué)、制造業(yè)和納米技術(shù)等領(lǐng)域相聯(lián)系的創(chuàng)新思路。
McCloskey實(shí)驗(yàn)室的仿生樹(shù)風(fēng)力發(fā)電裝置的原型不是真的樹(shù),而是將十二個(gè)楊樹(shù)葉形狀的塑料皮瓣掛在 一個(gè)金屬棚架上,其莖葉內(nèi)有小型特殊塑料條,當(dāng)它被流動(dòng)的空氣彎曲時(shí),可以釋放出電荷,這個(gè)過(guò)程被稱(chēng)為壓電效應(yīng)。將楊樹(shù)葉子作為藍(lán)本是因?yàn)槠浔馄降娜~柄可以迫使葉片規(guī)律地振蕩,通過(guò)柔性壓電片,充分利用風(fēng)能,優(yōu)化發(fā)電效率。
副研究員CurtisMosher說(shuō):“創(chuàng)造出一個(gè)具有說(shuō)服力的人造樹(shù)不算什么,但讓樹(shù)上數(shù)萬(wàn)片樹(shù)葉都可以發(fā)電卻是一個(gè)巨大的飛躍,并且還要在保證效率的情況下實(shí)現(xiàn)風(fēng)力發(fā)電,為此我們還需要做更多的努力。”
遺傳學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)教授EricHenderson也是研究團(tuán)隊(duì)的一員,他設(shè)想未來(lái)的仿生樹(shù)將有助于提高家用電器的功率。并表示,這種仿生技術(shù)可能形成一個(gè)市場(chǎng),為那些希望能夠利用有限的風(fēng)能,而因沒(méi)有大型渦輪機(jī)受阻的人們提供選擇。不過(guò)McCloskey表示,由于目前利用壓電效應(yīng)的方法在試驗(yàn)中還沒(méi)有達(dá)到預(yù)期的效率,其市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力還有待提高,所以想要將設(shè)想變成現(xiàn)實(shí),需要找到機(jī)械電傳導(dǎo)的替代方式,或者是將風(fēng)能轉(zhuǎn)換成可用電能的其他途徑。不過(guò),壓電效應(yīng)有一個(gè)突出優(yōu)點(diǎn)在于,其材料的已經(jīng)得到了廣泛使用。




