找到了一种从步行中获取能量的新方法

威斯康星大学麦迪逊分校的 科学家提出了一种简单而廉价的方法，将步行转化为可用的电能。王旭东和他的同事发明了当人们踩踏时会发电的材料。

这种新方法可很好地用于木浆之类的纤维状半成品。已经在地板上的磨损木材部分是由纤维素纳米纤维制成的。它们是微小的纤维，经过某种化学处理后，如果与未处理的纤维接触，便能够形成电荷。威斯康星大学麦迪逊分校材料与工程副教授王旭东和他的研究生姚春华于9月24日在纳米能源上发表了他们的工作。

将纳米纤维嵌入地板后，它们会产生电能，从而点亮灯并为电池充电。由于木浆价格便宜，分布广泛，并且来自许多行业，可再生废物，因此新技术可能与传统地板一样实惠。

为此，研究人员从木浆中提取了纤维素纳米纤维，并将其分为两层，其中一层经过化学处理以使其带正电。然后，他们将两层都用纸板包裹起来，然后压成硬纸板。

在脚压力下，两层纤维素接触并交换电子。当腿上升时，电子返回，但通过外部电路产生能量。在这样的表面上的一个台阶会产生10至30伏的电压，并且能够点亮35个绿色LED。

还有其他类似的材料可用于产生“阶梯式”能量-陶瓷和金属。但是它们要么昂贵，要么不适合重复使用，或者对于大规模使用而言是不切实际的。

多年来，王氏研究中心已经对各种材料进行了测试，以最大程度地利用称为摩擦电的技术的优点。纳米发电机（TENG）。由于摩擦电的作用，衣服上会产生静电。化学处理的纤维素纳米纤维是使用这种广泛的机械能源的一种简单，廉价且有效的替代方法。

科学家认为，一旦准备销售，TENG技术就可以轻松地集成到所有类型的地板中。 Wang的团队现在计划在麦迪逊的威斯康星大学校园内的人流众多的地方建造和测试原型。最终，他们将提议在火车站和购物中心使用“绿色”地板，以供照明和传感器使用。

威斯康星大学麦迪逊分校的研究小组的成果是绿色和可再生能源研究的最新进展，即“路边能量收集”。在某些情况下，他可以与太阳能竞争，因为它不依赖晴朗的天气。尽管化石燃料的储量有限，但正在研究路边收集和转化二次能源方法的研究人员将地球视为丰富的可再生能源。

“科学家们一直在努力从人类活动中收集能量。一种方法是制造一些东西来放置人们。另一种方法是构建人们可以经常访问的东西。科学家说，地球是最合适的地方。

如果您在交通繁忙的地方（例如，体育场或购物中心）使用此技术，我们将获得大量能量。这种涂层内部的每个功能部分都由两种带不同电荷的材料组成，包括厚度为一毫米甚至更薄的纤维素纳米纤维。地板可以由几层组成，以获得更多的能量输出。

Wang说：“我们实验室的第一个测试表明，该技术可以运行数百万个周期而没有任何问题。” “我们没有将这些数字转化为地板的使用寿命，但是我认为，只要设计正确，TENG就能轻松地生存下去（地板）。”

尽管绿色技术具有明显的优势，但一些科学家对王的发展持怀疑态度。悉尼新南威尔士大学的Alistair Sproul认为，与其他可再生能源相比，这种新材料产生的产出非常小。他说：“如果您想为社会供电并提高效率，那就去获得太阳能或风能。”

王认为阶梯能量可以补充太阳能。“概念是从可能被浪费的能源中发电。它可以在建筑物内或地下进行工作，因为那里的太阳光线无法穿透或光线太少，”他指出。

现在，由Wang领导的团队将尝试证明新板耐用且具有成本效益。生产“能量”板的成本实际上与普通板没有什么不同。但是，更换现有涂料并安装新涂料需要额外的费用。

“我们的技术无法替代太阳能的收集。但是我们相信，与其他从阶梯中获取能量的技术相比，将其用作补充剂将是最具成本效益的。”

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN398721/