任何衝浪者都會告訴你，海浪具有強大的衝擊力。得益於”藍色能源”技術的進步，我們現在正朝著利用海洋的無情運動來獲取能源的方向大步邁進。在發表於《ACS 能源通訊》（ACS Energy Letters）上的一項研究中，研究人員發現，透過將電極從充滿液體的管子中間移到管子末端–也就是水沖擊力最強的地方–他們大大提高了波浪能的收集效率。

研究人員將液固奈米發電機的電極移至水流沖擊的管端，從波浪中獲取更多能量。資料來源：改編自《ACS 能源通訊》2024 期，DOI: 10/1021.acsenergylett.4c00072

研究人員改良的管狀波能收集裝置稱為液固三電奈米發電機（TENG）。當水在管內來回滑動時，TENG 將機械能轉換為電能。這些設備還不能大規模應用的一個原因是它們的能量輸出較低。戴國璋、尹凱、顏俊亮及其同事旨在透過優化能量收集電極的位置，提高液固式TENG 的能量收集能力。

實驗和結果

研究人員使用16 英吋透明塑膠管製作了兩個TENG。在第一個裝置中，他們將銅箔電極放在管子的中心–這是傳統液固式TENG 的常規位置。在新設計中，他們在管子的一端插入了一個銅箔電極。然後，研究人員在管中註入四分之一的水，並密封管端。一根導線將電極與外部電路連接起來。

將這兩個裝置放在台式搖桿上，水在管內來回流動，並透過將機械能（水撞擊或滑動電極產生的摩擦力）轉換為電能而產生電流。研究人員發現，與傳統設計相比，最佳化設計將裝置的機械能轉換為電流的能力提高了2.4 倍。在另一項實驗中，當水分別進入電極覆蓋的管段和流出管段時，經過最佳化的TENG 會閃爍35 個LED 燈。

研究人員說，這些演示為更大規模地從海浪中收集藍色能量奠定了基礎，並展示了他們的設備在水下無線訊號通訊等其他應用方面的潛力。

編譯自/ scitechdaily