蓋世汽車訊 據外媒報道，韓國蔚山科學技術院（UNIST）的研究團隊推出了一項利用雨滴撞擊屋頂發(fā)電的技術，為暴雨期間的自動排水控制和洪水預警提供了一種自供電方法。

在蔚山科學技術院機械工程系Young-Bin Park教授的帶領下，該研究團隊利用碳纖維增強聚合物（CFRP）開發(fā)了一種液滴發(fā)電機（DEG）。這種名為“超疏水纖維增強聚合物液滴發(fā)電機（S-FRP-DEG）的裝置，能夠將雨水沖擊轉化為電信號，無需外部電源即可驅動雨水管理系統(tǒng)。相關研究成果發(fā)表于《先進功能材料》（Advanced Functional Materials）期刊上。

圖片來源：蔚山科學技術院

CFRP復合材料重量輕而且耐用，因其高強度和耐腐蝕性，被廣泛應用于航空航天和建筑等領域。這些特性使其非常適合在屋頂以及其他暴露在戶外的城市建筑物上進行長期安裝。

該發(fā)電機的發(fā)電原理類似于靜電效應。當帶正電的雨滴接觸到裝置帶負電的超疏水表面時，電荷會隨著液滴迅速脫離并滾落而發(fā)生轉移。這種運動會驅動電流通過嵌入的碳纖維，幾乎瞬間即可產生電力。

傳統(tǒng)的基于金屬的液滴發(fā)電機易受潮氣和城市污染物腐蝕，而基于CFRP的設計即使在惡劣環(huán)境條件下仍能保持穩(wěn)定的性能。為進一步提高效率，該研究團隊引入紋理表面和仿生荷葉涂層，在增強防水性的同時還能防止污垢和煙塵的堆積。

實驗室測試表明，一滴體積約92微升的雨滴能夠產生高達60伏的電壓和幾微安的電流。當四個裝置串聯時，該系統(tǒng)可短暫地為144個LED燈供電，證明其可擴展性。

該研究團隊還將設備安裝在建筑物屋頂和排水管道上，在實際環(huán)境中對這項技術進行了驗證。隨著降雨強度的增加，電信號變得更強、更密集，系統(tǒng)能區(qū)分小雨、中雨和大雨，并在必要時自動啟動排水泵。

Young-Bin Park教授表示：“這項技術讓城市基礎設施僅靠雨水本身的能量就能監(jiān)測降雨量并應對洪水風險。未來，它還可以進一步集成到出行系統(tǒng)中，包括車汽車或飛機，而且碳纖維復合材料已經在這些領域得到了廣泛應用。”

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