通过水分吸收-蒸发循环,以植物为灵感的可持续和高性能织物发电机
Yunhao Hu1, Weifeng Yang1, Wei Wei1
1State Key Laboratory for Modification of Chemical Fibers and Polymer Materials, College of Materials Science and Engineering, Donghua University, Shanghai 201620, PR China.
Science advances
|January 10, 2024
概括
研究人员开发了一种可持续的织物,可以从水循环中产生电力. 这种吸湿蒸发面料提供恒压电源,非常适合便携式电子设备.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 可再生能源是可再生能源的来源.
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 水循环为可持续能源生产提供了一个巨大的未开发的资源.
- 现有的能源采集技术在效率和可扩展性方面存在局限性.
研究的目的:
- 开发一种基于面料的新型发电机,利用吸水-蒸发循环.
- 通过环境湿度来证明可持续的,恒压的发电.
主要方法:
- 制造一个吸水-蒸发循环织物 (Mac-织物).
- 利用单向的湿度传导和电荷分离用于发电.
- 组装多个Mac-fabric单元,以扩大输出功率.
主要成果:
- 一个单一的Mac-fabric单元在40%的相对湿度 (RH) 中实现了0.144W/m2的功率输出.
- 一个大规模的演示产生了350V (系列) 和33.76mA (平行) 在25%的RH.
- 这种织物显示出适合整合的轻量级 (300 g/m2) 和柔软特性.
结论:
- 开发的Mac-fabric为连续,可持续的发电提供了一个有前途的解决方案.
- 这项技术可以直接为各种环境中的电子设备提供动力,包括户外环境.
- 织物的特点使大气湿度能有效地从大面积收集能量.
