新的人造树叶从雨水和风中获取能量

意大利下一个, 技术

未来的能量源于风雨:令人惊讶的人造树叶讲意大利语,是热那亚 IIT 的工作成果。

生物体与人工技术之间的相互作用是当今最令人着迷的领域之一 软机器人 (生物)混合体。现在,一个由来自热那亚意大利理工学院 (IIT) 已经创建了一个系统,当集成到植物中时,该系统能够从风和雨滴中产生能量。 总之:人造叶子。

该设备可以在雨天和风中工作,产生足够的电力来为 LED 灯供电并进行自我维护。这种革命性的人造叶子的潜在应用包括农业和环境监测。最佳方法是评估植物健康和天气条件。

热那亚理工学院的人造树叶是如何工作的?

为了工作,该装置被插入真实植物的叶子之间。人造叶子(或者也许更好地说是“仿生叶子”?)的底面有一层硅弹性体,它会产生并收集由叶子运动引起的静电荷。顶部有一层氟化乙烯丙烯 (FEP)。

法比安梅德印度理工学院专门从事软仿生机器人技术的研究人员解释说:“当叶子在风中移动时,两个表面接触并分离,从而在叶子角质层和我们的设备上产生静电荷。这些电荷在植物的内部细胞组织中感应出来,产生电流,我们可以使用插入植物组织的电极来收集该电流。”

人造叶
来自研究的人造叶子的工作图(我将在文章底部链接)。

测试

为了测试能量收集系统,科学家们将人造叶子嵌入活夹竹桃的叶子之间。这使他们能够评估其产生能量的能力。结果表明,单个水滴会产生电压和电流尖峰 大于 40 伏和 15 微安,足以直接为 11 个 LED 灯供电。 同样的结构能够通过叶子的摆动收集风能。

芭芭拉·马佐莱(Barbara Mazzolai)IIT 机器人实验室主任表示:“结果表明,该设备可以单独或同时从风和雨中收集能量,用作能量函数乘法器或自供电传感器。”

人造树叶:可能的应用

研究人员表示,新设备能够比现有的仅依靠风能的能量收集系统产生更多的电力。特别是在潮湿的条件下。目前,该团队正在努力通过改变设计来进一步提高人造树叶的性能。改进的首要目标是电极的形状和所使用的材料。

“我们已经就该技术提交了专利申请,并正在分析潜在市场,”该研究的作者之一马佐莱 (Mazzolai) 透露道(我在这里链接到你). “然而,在确定最终产品之前仍需要进行更多研究。 例如,我们想在多变的室外条件和风雨中对系统进行详细测试。”

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阿尔贝托·罗比亚蒂 (Alberto Robiati) 和吉安卢卡·里奇奥 (Gianluca Riccio) 引导读者了解未来的情景:我们必须创造一个可能的明天的机会、风险和可能性。

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