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用树发电
在印度,有一种非常奇特的树。如果人们不小心碰到它的枝条,立刻就会感到像触电一样难受。原来,这种树有发电和蓄电的本领,它的蓄电量还会随着时间而发生变化,中午带的电量最多,午夜带的电量最少。
这种“电树”引起一些植物学家和生物学家的注意。如果它发电和蓄电的秘密被揭开的话,也许我们可以仿照它的发电原理,制造出一种新型的生物发电机。
目前,科学家已经找到了一种从树木中发电的方法。美国麻省理工学院研究人员发现,植物有200毫伏的电能。树木自身新陈代谢的作用下,树木和附近土壤中PH值不同,并由此可以产生电流。
绿色植物的叶绿体在进行光合作用时有电子转移,植物不仅在光合作用中有电子的转移,事实上,大部分的生命活动都是由一系列的化学反应组成的,在这些过程中都存在电子的转移。植物内部的这些生物电流可以转化为电能。
尽管关于马铃薯或是柠檬电池的实验已经显示,食物和两片不同的金属之间,能够产生反应并产生电流,然而,树木上发电的机制却不一样。
为了和马铃薯作用的效果不混淆,在电极两端用了相同的金属片。在夏季测量完树木后,研究人员发现,大叶械树产生的稳定电压高达几百毫伏。但是,供电电路需要更高的电压。
为了从树中汲取电能,并将其转化为有用的能源,研究人员建立了一个升压转换器,能将低至20毫伏电能输出并存储,能量累积足够大后再输出。
现在,特制的电压转换电路可以把输入最低20毫伏的电压转换到1.1伏输出。
虽然“树的电能”并不如像太阳能那样实用,但可用来作为探测环境状况或森林火灾可选方案按比例来增加,因为其成本低。而且,还可能通过导出电流,使树更健康。
硬币大小的迷你核电池
近日,美国科研人员成功研制出硬币大小的“核电池”,通过同位素的衰变产生电能。
据了解,当放射性物质衰变时,能够释放出带电粒子,如果正确利用的话,能够产生电流。通常,不稳定(即具有放射性)的原子核会发生衰变现象,在放射出粒子及能量后,可变得较为稳定。
核电池正是利用放射性物质衰变会释放出能量的原理所制成的,此前,已经有核电池应用于军事或者航空航天领域,但是体积往往很大。
过去在电池的研发过程中,面临的重大难关之一就是,为了提高性能,电池大小往往比产品本身还大。
而由美国密苏里大学计算机工程系教授权载元率领的研究组已经成功为“核电池”瘦身,研发出的“核电池”体积小,但电力强。虽然这种核电池只是略大于1美分硬币(直径1.95厘米,厚1.55毫米),但电力是普通化学电池的100万倍。
密苏里大学研究团队称,他们研制小型核电池的目的是,为微型机电系统或者纳米级机电系统找到合适的能量来源。如何为微型或纳米级机电系统找到足够小的能量来源装置,与微型装置一样,是一个热门研究领域。
核电池的另一诱人之处是,提供电能的同位素工作时间非常长,甚至可能达到5000年。设想不久的将来,只需要一个硬币大小的电池,就可以让你的手机不充电使用5000年。
权载元教授带领的研究团队还实现了用于电池的芯片的改革。使用核电池时发出的放射能,可能会损坏电池内部的固体芯片结构,但权载元利用液体芯片,最大限度地克服了这一问题。
尽管核电池最核心的部件都是由放射性物质制成,但是在日常的工作条件下,却是很安全的。权载元教授表示:“人们一听到核这个词就会感觉非常危险。但是事实上,核能可用于心脏搏动调节装置或人造卫星等,已经可以安全地用于人们的生活。”
在印度,有一种非常奇特的树。如果人们不小心碰到它的枝条,立刻就会感到像触电一样难受。原来,这种树有发电和蓄电的本领,它的蓄电量还会随着时间而发生变化,中午带的电量最多,午夜带的电量最少。
这种“电树”引起一些植物学家和生物学家的注意。如果它发电和蓄电的秘密被揭开的话,也许我们可以仿照它的发电原理,制造出一种新型的生物发电机。
目前,科学家已经找到了一种从树木中发电的方法。美国麻省理工学院研究人员发现,植物有200毫伏的电能。树木自身新陈代谢的作用下,树木和附近土壤中PH值不同,并由此可以产生电流。
绿色植物的叶绿体在进行光合作用时有电子转移,植物不仅在光合作用中有电子的转移,事实上,大部分的生命活动都是由一系列的化学反应组成的,在这些过程中都存在电子的转移。植物内部的这些生物电流可以转化为电能。
尽管关于马铃薯或是柠檬电池的实验已经显示,食物和两片不同的金属之间,能够产生反应并产生电流,然而,树木上发电的机制却不一样。
为了和马铃薯作用的效果不混淆,在电极两端用了相同的金属片。在夏季测量完树木后,研究人员发现,大叶械树产生的稳定电压高达几百毫伏。但是,供电电路需要更高的电压。
为了从树中汲取电能,并将其转化为有用的能源,研究人员建立了一个升压转换器,能将低至20毫伏电能输出并存储,能量累积足够大后再输出。
现在,特制的电压转换电路可以把输入最低20毫伏的电压转换到1.1伏输出。
虽然“树的电能”并不如像太阳能那样实用,但可用来作为探测环境状况或森林火灾可选方案按比例来增加,因为其成本低。而且,还可能通过导出电流,使树更健康。
硬币大小的迷你核电池
近日,美国科研人员成功研制出硬币大小的“核电池”,通过同位素的衰变产生电能。
据了解,当放射性物质衰变时,能够释放出带电粒子,如果正确利用的话,能够产生电流。通常,不稳定(即具有放射性)的原子核会发生衰变现象,在放射出粒子及能量后,可变得较为稳定。
核电池正是利用放射性物质衰变会释放出能量的原理所制成的,此前,已经有核电池应用于军事或者航空航天领域,但是体积往往很大。
过去在电池的研发过程中,面临的重大难关之一就是,为了提高性能,电池大小往往比产品本身还大。
而由美国密苏里大学计算机工程系教授权载元率领的研究组已经成功为“核电池”瘦身,研发出的“核电池”体积小,但电力强。虽然这种核电池只是略大于1美分硬币(直径1.95厘米,厚1.55毫米),但电力是普通化学电池的100万倍。
密苏里大学研究团队称,他们研制小型核电池的目的是,为微型机电系统或者纳米级机电系统找到合适的能量来源。如何为微型或纳米级机电系统找到足够小的能量来源装置,与微型装置一样,是一个热门研究领域。
核电池的另一诱人之处是,提供电能的同位素工作时间非常长,甚至可能达到5000年。设想不久的将来,只需要一个硬币大小的电池,就可以让你的手机不充电使用5000年。
权载元教授带领的研究团队还实现了用于电池的芯片的改革。使用核电池时发出的放射能,可能会损坏电池内部的固体芯片结构,但权载元利用液体芯片,最大限度地克服了这一问题。
尽管核电池最核心的部件都是由放射性物质制成,但是在日常的工作条件下,却是很安全的。权载元教授表示:“人们一听到核这个词就会感觉非常危险。但是事实上,核能可用于心脏搏动调节装置或人造卫星等,已经可以安全地用于人们的生活。”