低成本“风力收割机”可将微风变电能

新加坡科学家开发出一种低成本的“风力收割机”，可捕捉微风般柔和的风能，将其储存为电能。实验显示，当暴露在速度低至2米/秒的风中时，该设备可产生3伏电压及290微瓦的电力，足以为商业传感器供电，让其将数据发送到手机或计算机上。相关研究发表于最近的《机械系统与信号处理》杂志。

该设备的主体由纤维环氧树脂制成，主要附件能与风相互作用，且由铜、铝箔和特氟龙等廉价材料制成。由于设计结构灵活，当“风力收割机”暴露于气流中时会振动，在薄膜上形成电荷，当电荷从铝箔流向铜薄膜时，会形成电流。

在实验室测试中，研究人员发现，这款设备可以在风速为4米/秒的情况下持续为40个发光二极管(LED)供电。它还可以触发传感器设备，并为其提供足够的电力，以无线方式将室温信息发送到手机上。这表明，该“风力收割机”不仅可以发电，为设备持续供电，还可以将多余电量储存起来，以便在无风的情况下为设备长时间供电。

研究团队指出，这款“风力收割机”有可能取代为LED灯和健康监测传感器供电的电池。这些设备主要用于桥梁和摩天大楼内，监测建筑结构的状况。该设备尺寸仅为15厘米×20厘米，可以很容易地安装在建筑物的侧面，非常适合于城市环境。更重要的是，该设备不受雷雨的影响。

该研究负责人、南洋理工大学土木与环境工程学院结构工程师杨耀文(音译)教授说：“我们旨在研制出小型能量采集器来实现更具针对性的功能，如为小型传感器和电子设备供电的仪器。这款‘风力收割机’也可以作为小型锂离子电池的潜在替代品，因为其能自给自足，只需要偶尔维护，不使用重金属，因此不会造成环境问题。最新研究有助于减少电子垃圾，降低其对环境的影响。”

研究团队计划进一步改善该设备的能量存储能力，并用不同材料进行实验，以提高其输出功率。