“茅屋”不再为秋风所破，反而能供电

用环保的园艺或者太阳能电池板来覆盖屋顶的装修概念已经流行开来，但一个国际合作的科学团队偶然间产生了一种想法：用类似塑料草的材料来覆盖屋顶。每个塑料叶片都是小型的风力涡轮机，在风的阵阵吹拂下为房子供电。

这个所谓的涡轮发电机（TENG）由竖立的塑料草叶片组成。每个叶片的一侧涂有纳米丝，另一侧涂有铟锡氧化物。当风吹拂叶片，两侧的物质会相互接触，使电子从一个叶片传递到另一个叶片，从而产生电流。

这利用了我们熟悉的摩擦起电效应，也就是两个不同表面接触后生电的原理（静电也是由此产生的）。发明这一新型发电人造草皮的是一支由中国西南交通大学和美国佐治亚理工学院组成的团队。他们说，这个草皮尤其适用于那些风向不定而无法使用风车发电的地区。

当他们用一个由60条塑料草重叠覆盖而成的屋顶模型进行测试时，如果用一支强劲的电风扇吹拂叶片，叶片产生的电足以使60个LED灯发亮。据他们的报告显示，这个发电系统在风力只有21公里/小时（13英里/小时）的情况下也能工作，但是如果想要到达最佳发电效率，风力必须足够强劲，达到100公里/小时（62英里/小时）。

经过测算，研究人员预测：一个300平方米（3230平方英尺）的屋顶能产生大约7.11千瓦的电，这足以让一个家庭做到自我供电。但把这个想法付诸实践还是有一段漫漫艰辛路要走的。因为他们不仅需要找到高效存储多余电能的方法，还要找到能替代又毒又贵的铟锡氧化物涂层的材料。

能源研究员Fernando Galembeck在接受《新科学家》的记者詹姆斯·厄克特采访时说：“这个想法很有前途，但是它的成败将取决于能否找到替代的材料。”

随着光伏电池技术越来越先进，目前一个可行的方法是将这种新型人造草皮材料和高效太阳能电池板结合后安装在建筑物顶部。

这项研究已经发表在《先进材料》杂志上。

via sciencealert

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