雪地走路也能發電？科學家發明了一款在雪地發電的納米發電機

趣味探索訊 不知道大家是否做過此類有趣實驗，用絲綢摩擦玻璃棒，然後用毛皮摩擦橡膠棒，然後玻璃棒和橡膠棒分別帶上正電荷和負電荷。這個實驗充分證明了一個理論「摩擦生電」。基於摩擦電效應的原理，科學家開發出一套簡單裝置，除了用自然降雪用來發電外，還可用其他任何東西來發電。

在我們這個神奇自然界中，很多物質彼此接觸摩擦就能產生電荷。來自加州大學洛杉磯分校的化學家理查德卡納發現發現雪粒攜帶著正電荷，如果雪花能有機會與跟另一種帶負電荷物質相互作用，那麼它就會放棄電子，從而達到提取電力效果。

儘管此前沒有一位科學家想到利用雪來發電，但卻有科學家做過類似的實驗。於是理查德卡納和他的研究團隊發明了一種基於雪的摩擦電納米發電機（TENG），一種依靠電效應和靜電感應來收集能量的材料。它們可以從雨滴，物理運動，汽車輪胎摩擦，甚至在地板上行走中獲取電力。

目前，研究團隊正在嘗試測試不同的摩擦電材料，希望能找到一種最佳的材料。理查德卡納表示，事實上靜電是由一種捕獲電子的物質與另一種釋放電子的物質相互作用而產生的。儘管雪善於釋放電子，但設備的性能取決於提取這些電子時其他材料的效率。

他測試的材料包括鋁箔和聚四氟乙烯在內的合成材料，理查德卡納說，有機硅產生的電荷比任何其它材料都多。當硅作為器件摩擦電層時，可以通過許多不同的接觸機制產生電荷，包括雪直接落在硅層上或滑動到硅層上。

每年冬季的到來，全球有4600萬平方公里的地球表面會降雪。因此TENG擁有著巨大的商機，這項技術有朝一日也可用可穿戴技術上，或者被納入生物力學跟蹤感測器。儘管測試實驗中產生的電量並不是很大，但研究人員表示，這只是一個開始，目前正在改善中。更有趣的科學探索內容請關注唯一微信公眾號：有趣探索

作者：小木，審核：天涯

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