Récupérer los angeles chaleur solaire et l’énergie des gouttes de pluie à l’aide d’isolateurs non planaires

Récolter l’énergie dépendante de l’environnement à partir de los angeles chaleur solaire, de l’énergie éolienne et pluviale pour atteindre los angeles durabilité des émissions de carbone et atteindre zéro émission nette est an important dans le monde post-pandémique, alors que les activités économiques se rétablissent progressivement avec los angeles demande croissante d’électricité. Les assets d’énergie ambiantes omniprésentes, telles que l’éclairage solaire, les fluctuations du vent, los angeles chaleur géothermique, les changements d’humidité et les gouttes de pluie, dépendent généralement de los angeles saison et du climat et apparaissent sous forme de temps ensoleillé/nuageux/pluvieux et de cycles diurnes.

Récemment, los angeles densité de puissance de sortie est de 10 à 1 000 µW m^-2 L. a. seule récupération de chaleur solaire a été réalisée grâce à l’électricité thermique. Cependant, ces dispositifs planaires conventionnels captent los angeles chaleur solaire de manière homogène et sont limités à une propagation simultanée et uniforme du champ thermique dans l’ensemble du dispositif, ce qui entraîne de faibles permutations temporelles de température et de polarisation.

Pendant ce temps, ce diélectrique plat n’est pas réalisable pour los angeles triboélectricité à base de gouttes de pluie puisque l’induction électrostatique et los angeles triboélectricité dépendent de los angeles variation de los angeles zone de glissement temporaire des gouttelettes d’eau pendant le processus de touch/séparation liquide-solide.

Pour contourner ces stumbling blocks, d’autres choices de récupération d’énergie doivent être développées qui utilisent des isolants en vrac non plans ou incurvés pour obtenir une propagation locale inhomogène de los angeles chaleur et du champ électrostatique vers une thermoélectricité améliorée et une manufacturing triboélectrique pour une récupération d’énergie adaptée aux prerequisites météorologiques.

Une nouvelle étude menée par le professeur Jiaqing He (Université des sciences et applied sciences du Sud) et le professeur Jim Wei Ho (Université nationale de Singapour) a donné lieu à un article publié dans Revue scientifique nationale. Dans cet article, Yi Zhou et les directeurs du laboratoire He et Hu expliquent remark les diélectriques non plats ou plans avec des degrés élevés de liberté structurelle contribuent à los angeles récupération d’énergie environnementale adaptée aux prerequisites météorologiques, par exemple par temps ensoleillé, nuageux, nocturne et pluvieux. .

L’équipe présente un nouveau paradigme pour « faire d’une pierre deux coups » en exploitant des isolants non planaires pour surmonter l’indépendance des récupérateurs traditionnels de chaleur environnementale et d’énergie de gouttes de pluie. Ils ont découvert que les isolants multicouches non plans confinent los angeles propagation de los angeles chaleur solaire locale dans los angeles path du plan, augmentant ainsi los angeles polarisation spatiale non uniforme et los angeles thermoélectricité.

Parallèlement, cette configuration non planaire avec une construction incurvée et une morphologie serrée améliore los angeles diffusion et los angeles séparation des gouttelettes d’eau, favorisant ainsi les fees électrostatiques globales induites vers une triboélectricité dilatée.

En conséquence, sans consommer davantage de chaleur solaire et d’énergie des gouttes de pluie, ni personnaliser les propriétés diélectriques, le générateur non planaire est fabriqué à partir de plastiques largement utilisés (fluoropolymère et téflon), permettant une récolte rentable de l’énergie solaire et des gouttes de pluie avec une augmentation du rendement. puissance de 174,3 % et 65,4 %, respectivement, selon les mesures en laboratoire.

Outre les ways de fabrication évolutives, les chercheurs ont également effectué des exams sur web site en extérieur, par temps ensoleillé, nuageux, nocturne et pluvieux, pour los angeles collecte d’énergie par tous les temps. “Ces résultats ouvrent non seulement une nouvelle voie pour los angeles récupération environnementale de los angeles chaleur et de los angeles pluie, mais constituent également une supply d’inspiration pour les processus de recyclage d’énergie à haute entropie”, explique Yi Zhou.