创意风力发电「风力发电小发明」

今天带来创意风力发电「风力发电小发明」，关于创意风力发电「风力发电小发明」很多人还不知道，现在让我们一起来看看吧！

风能属于可再生能源，环保又洁净。自古以来，人们就能利用风力抽水、灌溉、磨面、舂米，在能源日渐告急的今天，除了传统的带叶风车，科学家们也在不断寻找和开发新型风能发电机。那么人们都发明了些什么呢？

没有叶片的“风车”

说到风能的利用，就不得不提及风车，我们现在的风车一般为白色，带有三个大叶片，不断地转呀转，给我们提供电力。

如果把风车的叶片摘掉，也能发电，你信不信？

确实有像一根烟囱一样没有叶片的“风车”，直挺挺地立在荒野之上，这种名不副实的“风车”叫做Vertex风力发电机。

发电机的桅杆由玻璃纤维和碳素纤维组成，当风吹来时，桅杆便会开始随风振荡，像一个不倒翁，并获取风的能量。这是一种在风碰撞固体结构时会发生的空气动力效应。

无叶片新型风车和传统风车一样，比较大型，需要安装在人烟稀少的地方。那么它有什么优点呢？

在同样的占地面积下，传统风车只能安装两个，而无叶片新型风车却可以安装四个，这使能量收集量大大提高。而与传统风车相比，在产生相同能量的情况下，无叶片新型风车的总成本要少40%，它不仅去除了叶片，柱子内部还没齿轮等部件，既减少了建造用的材料，也减少了维修成本。

最重要的是，这种新型风车还“保护”了鸟类，无叶片设计使得它不会削死偶然飞至那里的鸟儿。这种风车在一定频率下振荡，整体噪声不会超过20赫兹，这个频率对于人类来说已相当于静音状态了，因为一般情况下，人类的听觉是在20至2万赫兹之间。

“草地”风力发电机

炎热的夏天，你家有没有因为市区供电量不足而停过电，使你一个下午都无法清凉静心？你家屋顶上吹过的风充满了能量，如果能利用它，是不是不用担心停电了呢？

一种新型风力发电机可以帮你实现这个愿望。它就像是一片地毯，覆盖在屋顶的表面，地毯上面“种满”一种立起来的有弹性的塑料条，一眼望过去，直立规整排列的塑料条就像是排排站的多米诺骨牌，也像是一片草地。起风时，塑料条跟小草一样会在风中摇摆，在不断摇摆的时候就能产生电力。

它的奥秘在于塑料软条，塑料软条类似于扁平的木板，主要有两个侧面，一侧是纳米线，另一侧是一层氧化铟锡。当塑料软条在风中摇摆时，纳米线会拍击相邻塑料软条的氧化铟锡表面。短暂的接触可使电子跳跃，通过一种被称为摩擦电效应创造出电流。

屋顶上占地300平方米的“塑料草地”，预计能提供7.11千瓦的电力，这应该足够一个家庭日常生活使用了。与传统风力发电机组相比，这种发电机从自然风吹动的任何方向，都能有效地收获能量。而这种电力收获系统很简单，易于推广普及。

但到目前为止，发电机只在实验室里进行过测试，测试中，研究人员在一个模型屋顶，用60根塑料软条造出“塑料草地”。这产生的电力足够点亮60个LED灯。

“塑料草地”发电机有很强的能力，既能从稳定的风中获得能量，也能从狂暴的阵风中获取能量。因此，在风速低至21千米/小时的时候（大约5级风，小树枝摇动、水面有小波浪），“塑料草地”仍然能工作。而最有用的能量是在风速将近100千米/小时时产生的，这个风速已经算是10级的风暴了。

研究人员未来的难题，也是该系统至关重要的一点——能源存储问题。就是如何使得“塑料草地”时刻产生的能量储存起来，直到人们需要用这些能量的时候才释放呢？

此外，由于塑料软条的一侧是铟锡氧化物，其力学性能较差、成本较高，又有毒性，有些人认为它是不合适的材料。因此，研究人员也在寻找可以替代它的其他材料。

呼吸面罩来充电

既然风能可以发电，那我们正常呼吸时，呼气吸气也会产生风呀，能不能也用来发电呢？据说一个成年人每天呼吸2万多次，体重为70千克的健康人在休息时每分钟可以呼出0.25升二氧化碳，日常活动每分钟为1升。这些气体与其“浪费”掉，为何不好好利用，也用来发电呢？

巴西科学家就想到这一点，并发明一种靠呼吸来为手机充电的面罩——AIRE面罩。它能够将使用者在呼吸过程中所产生的风能收集起来，并且将其转换成电能，从而为手机或者其他小型电器充电。

那这神奇的面罩如何工作呢？其实原理很简单，面罩的内部安装有一个小型风力发电机，呼吸时所呼出的气体能够促使发电机运作，从而产生电能，这部分能量又通过电线传送至电子设备，从而完成整个能量的收集与转换过程。

无论是在室内，还是室外，无论你是在运动、睡觉还是读书，只要戴上这个面罩，它就能工作，收集利用我们在日常活动当中所产生的能量，为小型电器充电。

现在各种电子设备为人类提供了便利，但它们每天都需要消耗大量的电能，如果戴上这种呼吸面罩，那么不仅能节省你家里的电费，还能保护环境。如果跑步时戴着这样的面罩的话，呼出的风又大又多，手机充电就更快了，这说不定还能鼓励使用者多参加体育锻炼。

本文源自大科技*科学之谜 2016年第4期杂志文章、欢迎广大读者关注我们大科技的微信公众号：hdkj1997