由德克萨斯大学研究者设计的微型风车展示在一枚一美分硬币的表面。设备设计者称该设备可以在将来用来为手机充电甚至为家庭供电。
Photo Credit: University of Texas at Arlington

只有一粒米十分之一大小的“超微风车”可以在将来为手机充电

德克萨斯大学的团队创造了1.8微米的发电设备

如果将美国德克萨斯大学的研究者创造的微型风车放在一个美分硬币表面,它看起来只像一个微小的斑点。但是研究者认为如果能够将众多这样的风车放在一起,其发出的电量就足够为手机充电,为家庭供电。

“想象一下你的手机没电了,你拿出一个上面安装了1000个这种发电设备的袖子。然后挥舞上几分钟,”曹君茨(音译)来自德克萨斯大学阿林顿校区的电子工程教授说。“这样你就有足够的电来发送一个短信了。”

这个“超微风车”发电设备最宽只有1.8微米。10个这样的风车可以一起放在一颗米粒上。

曹教授和他的研究助理斯密萨.劳一起设计了这个微型风车。他们使用了镍合金作为材料,因为镍合金的柔韧性和耐久性都很高。

null
德克萨斯大学阿林顿校区的研究助理斯密萨.劳设计了微型风车的原型。 © University of Texas at Arlington

他们使用了日常电子线路的微型半导体生产中常用的微型设备生产技术制造出了“超微风车”。

使用了折纸的方法

我可不想在我家的后院树一个大风车…我想,‘那么我该用什么设备为一个感应器或电灯供电呢?’来自德克萨斯大学阿林顿校区的电子工程教授曹君茨(音译)说。

实际上微型风车被塑造在一张超级薄的半导体材料硅片上。

曹教授在接受CBC新闻的访问中说:“风车实际上是3D的结构,但是半导体生产却是2维的。”

“所以问题是你该怎么做?一个简单的方法是像做折纸游戏一样。”

他说,如果像制造组装“姜饼屋”一样一块一块制造,然后用镊子组装在一起的做法相当困难。

“但是用折纸技术,你将一侧折起来,另一侧就自动立起来了。我们使用了这样的方法,”曹教授然后说,制造1000个这样的风车的成本和制造一个是一样的,因为他们都自动制造在一块相同的硅片上。

因为专利申请还在进行中,德克萨斯大学的团队没有提供一个微型风车可以发的具体电量。但曹教授说,数千个这样的风车可以为家庭安全、通讯和灯光提供足够的电力。

灰尘是个问题

我可不想在我家的后院树一个大风车…我想,‘那么我该用什么设备为一个感应器或电灯供电呢?’来自德克萨斯大学阿林顿校区的电子工程教授曹君茨(音译)说。

一个安装了拥有1万个这样的微型风车的平板的6英寸X6英寸窗户或许可以给家庭提供足够的电量,曹教授说。

同样,一个分布有这样的微型风车的智能手机外壳可以在电池耗尽而太阳下山了的紧急情况下为手机提供紧急电力。在一个有风的日子手持手机几分钟就能为电池提供充电,曹教授说。

“有时你没有足够的太阳光,有时你没有电源连接线,”他说。

曹教授和研究助理劳都从事微型机械设备的研究,目前他们和台湾的稳银科技公司正在洽谈产品的商业化。

研究者还在继续研究对该设计会造成潜在机械性损伤的因素。例如一颗灰尘就可能会堵塞微型风车叶片造成折断的问题。

原文来源 Matt Kwong, CBC News

column-banner-er

文章分类:未分类
标签:

您看到错别字或其他错误了吗? 点击这里!

由于不可控的因素,我们将无限期关闭评论。 我们的社交网络仍然开放并欢迎您的参与。