科学家设计模仿树木的发电机

钱不是在树上生长的，但是有一天可能会用电。

爱荷华州立大学的科学家们建造了一种模仿杨木树枝和树叶的装置，当人造叶在风中摇曳时会发电。

负责该设备设计的遗传学，发育与细胞生物学副教授Michael McCloskey表示，该概念不会取代风力涡轮机，但该技术可能会为将风能转化为电能的小型且视觉上不引人注目的机器产生利基市场。 。

McCloskey最近在他的ISU实验室中说：“这里可能的优点是美观且规模较小，这可能允许离网能源收集。” “我们着手回答一个问题，即是否可以从看起来像植物的东西中获得有用的电力。答案是'可能'，但是这个想法需要进一步发展。”

麦克洛斯基说，在某些城市位置(例如拉斯维加斯)的手机塔被伪装成树木，并配以树叶，只能改善塔的美学吸引力。他说，利用这些叶子的能量可以增强它们的功能。

在本月发表在同行评审的学术期刊《PLOS ONE》上的一篇论文中，ISU研究团队深入研究了仿生世界，即使用人工手段模仿自然过程。该概念激发了接触诸如计算机科学，制造和纳米技术等领域的新方法。

很多人不太可能将麦克洛斯基(McCloskey)实验室中的原型误认为是一棵真正的树。该设备具有一个金属格架，从该格架上悬挂了十二个以三角叶形的塑料瓣。

爱荷华州立大学的副科学家柯蒂斯·莫舍(Curtis Mosher)也是该论文的合著者，他说，从研究人员建造的原型到具有成千上万的叶子的令人信服的人造树，这并不是很大的飞跃，每棵叶子都产生电风力。

Mosher说：“这绝对是可行的，但是诀窍是在不影响效率的情况下完成它。” “更多的工作是必要的，但是有可用的途径。”

叶茎内侧的小块特殊塑料条在通过移动空气弯曲时释放电荷。这样的过程被称为压电效应。对杨木树叶进行建模是因为它们的扁平茎杆迫使叶片以规则的模式振荡，从而优化了柔性压电条产生的能量。

遗传，发展和细胞生物学教授埃里克·亨德森(Eric Henderson)也是该研究小组的成员，他设想了仿生树木将为家用电器提供动力的未来。

亨德森说，这种仿生技术对于那些希望能够产生有限量的风能而又不需要高大而笨拙的塔或涡轮机的人来说，可能会成为一个市场。

但是麦克洛斯基说，实现视觉现实意味着找到一种机械-电气转换的替代方法，或者是一种将风能转化为可用电的方案。ISU实验采用的压电方法未达到该技术在市场上竞争所需要的效率。

亨德森说，压电是一个显而易见的起点，因为材料广泛可用。但是，下一步将需要一种新方法。

其他转换方法(例如摩擦电)或通过不同材料之间的摩擦产生电荷的工作效率相似，并且可以为自主传感器供电。但是，麦克洛斯基说，要生产出一种实用的设备，将需要更高的效率和进一步的研究。