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2021/09/14
液態金屬超防水力,稱霸水中發電機
大多數通過運動
發電
的設備都只能在乾燥環境中工作,但有研究人員創造出一種可在水下使用、並可拉伸的
柔軟
液態金屬,這種新型發電設備將顛覆發電技術的應用力!
正在使用中的能量收集器——液態金屬
這種以機械運動轉化為電能的液態
金屬
技術,是由美國科學家開發的一種能量收集器,它的核心是以鎵和銦組成的
合金
,而這種合金被包裹在富彈性的水凝膠條中——這是一種充滿水的聚合物。
水凝膠中的水含有離子(溶解鹽),這些離子會自然地被吸引到液態金屬的表面,並產生
電荷
。由於設備是柔軟的,任何機械運動都會導致它變形,包括擠壓、拉伸和扭曲,也因此增加
金屬
的面積,以一種物理性的技術來提供更多的表面來吸引
電荷
,增加電容,從而產生的電流進入連接到設備的電線,就能以此利用或儲存
電力
。
在數位製造的材料科技中,開發了不少像液態金屬以產生電力為目的的材料技術,例如
手汗發電技術
、
腳步摩擦地板的發電技術
、
電漆導電技術
等,這些技術發想都以現成的資源開發出綠色能源,為
環保科技
更上一層樓。
液態金屬除了可扭曲之外,還可以拉伸至它鬆弛長度的5倍
在迄今為止的技術實驗中,即使設備僅僅變形幾毫米,也能產生大約0.5 mW m-2的功率密度,這個電量可與幾種流行的能量收集技術相媲美,但不同的是,這種液態
金屬
更勝一籌,因為它可以完全浸入水中或在其他潮濕的環境中工作,這是其他電力技術所不能克服的「水」問題。
多了這個獨特的「水」功能,科學家們正在通過增加液態
金屬
的功率輸出技術,研究以該技術為可穿戴醫療或運動設備供電;也正評估如何使用這項技術,從海洋中獲取波浪電能。另外,液態
金屬
除了可以乾濕兩用,其設備的製造簡單也是另一優點,絕對有望成為未來矚目的電力技術。
凡與水、潮濕相關的問題,大部分都是數位製造中的技術剋星,從
3D列印線材必須乾燥
的儲存環境、到許多3C電器無法防水等,通通都是難以克服「水」的難題。但是,液態
金屬
非但完全克服了水的問題,並能在水中遊刃有餘,發揮出最佳技術功能,這是令人鼓舞的科技,或者,以此為一種新技術的起點,相信日後會有更多能夠與水、
潮濕
等問題相融的技術,甚至能夠利用水達到科技的最終目的,所以,與DiMan一起期待相關技術的誕生吧!
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