浙江大學生物系統工程與食品科學學院研究員平建峰團隊首次將摩擦納米發電機技術應用于農用紡織品中,并用于降雨時雨水能的收集,通過能量轉化獲取電能。相關成果近日發表于《納米能源》。 當前發展農業信息“無源感知”是未來智慧農業一大趨勢。平建峰課題組提出了一種簡便有效的方法,從農業環境中挖掘自然能源并將其高效轉化為電能。 南方地區經常暴雨成災,造成農業生產的巨大損失。農用紡織品在大棚設施中最為常見。科研人員將這兩者巧妙結合,在農用紡織品的紗線表面覆蓋了兩層特殊材料——導電的碳化鈦納米材料和不導電的聚二甲基硅氧烷(一種高分子聚合物,能夠防水并與環境中的雨水發生電子轉移)。通過紗線表面功能化,將摩擦納米發電機依附在紗線上,織成智能化農用紡織品,利用雨水沖刷時的電子轉移與流動產生電流,源源不斷地為智慧農業供能。裝載摩擦納米發電機的紗線可以說是智慧農業的“無源活水”。 實驗數據顯示,在9.5牛頓的連續力作用下,3厘米長的紗線就能產生7.7伏的電壓。 平建峰介紹,未來通過連接儲能設備,這些被改造的農用紡織品不僅可以為種植業和畜牧業提供保護以提高農畜產品質量與產量,還可以為物聯網感知器件源源不斷地輸送電能,以開展農業信息的無源監測和天氣狀況的實時提供。(記者崔雪芹) |