低成本“風力收割機”可將微風變電能

新加坡科學家開發出一種低成本的“風力收割機”，可捕捉微風般柔和的風能，將其儲存為電能。實驗顯示，當暴露在速度低至2米/秒的風中時，該設備可産生3伏電壓及290微瓦的電力，足以為商業感測器供電，讓其將數據發送到手機或電腦上。相關研究發表于最近的《機械系統與信號處理》雜誌。

該設備的主體由纖維環氧樹脂製成，主要附件能與風相互作用，且由銅、鋁箔和特氟龍等廉價材料製成。由於設計結構靈活，當“風力收割機”暴露于氣流中時會振動，在薄膜上形成電荷，當電荷從鋁箔流向銅薄膜時，會形成電流。

在實驗室測試中，研究人員發現，這款設備可以在風速為4米/秒的情況下持續為40個發光二極體（LED）供電。它還可以觸發感測器設備，併為其提供足夠的電力，以無線方式將室溫資訊發送到手機上。這表明，該“風力收割機”不僅可以發電，為設備持續供電，還可以將多餘電量儲存起來，以便在無風的情況下為設備長時間供電。

研究團隊指出，這款“風力收割機”有可能取代為LED燈和健康監測感測器供電的電池。這些設備主要用於橋梁和摩天大樓內，監測建築結構的狀況。該設備尺寸僅為15釐米×20釐米，可以很容易地安裝在建築物的側面，非常適合於城市環境。更重要的是，該設備不受雷雨的影響。

該研究負責人、南洋理工大學土木與環境工程學院結構工程師楊耀文（音譯）教授説：“我們旨在研製出小型能量採集器來實現更具針對性的功能，如為小型感測器和電子設備供電的儀器。這款‘風力收割機’也可以作為小型鋰離子電池的潛在替代品，因為其能自給自足，只需要偶爾維護，不使用重金屬，因此不會造成環境問題。最新研究有助於減少電子垃圾，降低其對環境的影響。”

研究團隊計劃進一步改善該設備的能量存儲能力，並用不同材料進行實驗，以提高其輸出功率。