农用大棚布可雨中发电
农业出产有了绿色能源
农用大棚布可雨中发电
成果化纺纱的制备流程及其在农业中的应用场景
克日,《纳米能源》期刊颁发浙江大学生物系统工程与食品科学学院研究员平建峰团队成就。首次将摩擦纳米发电机技能应用于农用纺织品中,并用于降雨时雨水能的收集,通过能量转化获取电能。
现代农业通过农业信息智能感知技能,可以将干系农作物发展参数轻松“一网打尽”。
然而及时监测这些指标需要电力驱动,电力无疑是伶俐农业发达成长的“源头活水”。田间地头经常难以铺设管线,而电池有限续航本领和污染风险又较量突出。因此成长农业信息“无源感知”是将来伶俐农业一大趋势。
为更好地办理这一困难,平建峰研究员课题组,提出了一种轻便有效的要领,从农业情况中挖掘自然能源并将其高效转化为电能。
南边地域常常暴雨成灾,造成农业出产的庞大损失。农用纺织品在大棚设施中最为常见。
如何从农业情况中挖掘能源?浙大科研人员将这两者巧妙团结,通过纱线外貌成果化,将摩擦纳米发电机依附在纱线上,织成智能化农用纺织品,操作雨水冲刷时的电子转移与活动发生电流,绵绵不断地为伶俐农业供能。装载摩擦纳米发电机的纱线可以说是伶俐农业的“无源活水”。
这个研究灵感来自一场突如其来的大雨,大棚不只可以作为作物、动物的“掩护伞”,还可以作为雨滴能的收集器。
尝试数据显示,在9.5牛顿的持续力浸染下,3厘米长的纱线就能发生7.7伏的电压。
平建峰先容,将来通过毗连储能设备,这些被改革的农用纺织品,不只可觉得种植业和畜牧业提供掩护以提高农畜产物质量与产量,还可觉得物联网感知器件绵绵不断地输送电能,从而开展农业信息的无源监测和及时提供天气状况。
为什么雨滴的能量可以转化成电能呢?这是因为对农用纺织品的纱线举办了非凡改革。科研人员在其外貌包围了两层非凡质料——导电的碳化钛纳米质料和不导电的聚二甲基硅氧烷(一种高分子聚合物)。
该聚合物可以或许防水并与情况中的雨水产生电子转移。而碳化钛感到电极,不只具有高导电机能,还因其高电负性可以助力外貌聚合物抢夺电子。因此在实现农用纺织品原有的农用掩护质料、保温、遮阳、水土保持、排水浇灌、种子培养基材的成果基本上,还能从农业情况中绵绵不断地获取能源,为伶俐农业提供驱动力,实现农业信息“无源及时感知”。
平建峰说,这两种质料具有精采的生物相容性,并且整个制备进程易于局限化和家产化。
这项研究受到了国度优秀青年科学基金的扶助。
相关论文信息:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2211285520304201
版权声明:凡本网注明“来历:中国科学报、科学网、科学新闻杂志”的所有作品,网站转载,请在正文上方注明来历和作者,且不得对内容作实质性窜改;微信公家号、头条号等新媒体平台,转载请接洽授权。邮箱:shouquan@stimes.cn。