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擠壓絲瓜絡(luò)可為LED供電

文章來源：中國科學(xué)報更新時間：2023-10-07 15:15:57

絲瓜海綿是由干燥的絲瓜外殼制成。圖片來源：Andriana Syvanych/Shutterstock

本報訊 近日，美國《國家科學(xué)院院刊》發(fā)表了一項研究成果——擠壓絲瓜絡(luò)可以產(chǎn)生足夠的電力為LED供電。研究人員表示，絲瓜果實晾干后得到的海綿具有多孔的外殼，通過擠壓可為小型設(shè)備提供綠色廉價的電源，但目前尚不清楚這種海綿是否能產(chǎn)生足夠電力以供實際使用。

許多電絕緣材料在變形時可以產(chǎn)生電荷，這種現(xiàn)象叫作壓電，但該電荷通常很小。北京大學(xué)教授王建祥和同事研究了廚房或淋浴間中經(jīng)常使用的絲瓜絡(luò)材料能否達(dá)到更好的效果。他們對干燥的絲瓜絡(luò)進(jìn)行了化學(xué)處理，去除了構(gòu)成海綿結(jié)構(gòu)的木質(zhì)素和半纖維素，只留下纖維素晶體形式。

當(dāng)一塊6毫米厚的絲瓜海綿被手壓扁時，會產(chǎn)生8納安的電流。當(dāng)把它放入一個帶有電容器的電路中，這個電容器能儲存擠壓海綿產(chǎn)生的許多能量，短暫地為6個發(fā)光二極管（LED）燈供電。

王建祥說，絲瓜海綿可能為一系列設(shè)備提供一種環(huán)保且經(jīng)濟(jì)的小型電源，這種天然材料最終還能啟發(fā)業(yè)界研發(fā)更容易生產(chǎn)的人工替代品。

“要想給手機(jī)充電，我們需要一塊更大的絲瓜絡(luò)，這在目前來看不太實用。”王建祥說，“但如果有人能通過模仿絲瓜絡(luò)的微觀結(jié)構(gòu)、化學(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì)來制造人造絲瓜絡(luò)，也許可以產(chǎn)生更多電量，并可能激發(fā)出其他設(shè)計思路。”

然而，英國利茲大學(xué)的Andrew Bell對這種方法的實用性持懷疑態(tài)度。他說，該技術(shù)影響微乎其微，與鋯鈦酸鉛等其他壓電材料相比，絲瓜海綿的實際應(yīng)用受到很多限制，“我不會在短期內(nèi)購買絲瓜種植園的股票”。（李木子）

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