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蜻蜓能让我们更节能吗?

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蜻蜓能让我们更节能吗?

这些昆虫可能掌握着更便宜的可再生能源和改善绝缘的关键, 太阳2首页大学的研究人员发现.

蜻蜓公司似乎是能源领域不同寻常的合作伙伴, 但这种昆虫独特的解剖结构启发了太阳2首页大学的研究人员. 我们会见了科学家们,他们正在开发一种有效的方法来稳定浮动的风力涡轮机和显著减少建筑物热损失的绝缘材料.

一只蓝色蜻蜓停在一片草叶上.

海上风力发电

由杨文贤博士领导, 工程学院的一个团队正在使用蜻蜓的四翼阵型, 是什么让昆虫在飞行中保持稳定, 稳定海上涡轮机. 它们的运动稳定器也有四个“翅膀”. 它们附着在涡轮机的基座上,独立地对风、浪和潮汐做出反应.

在实验室测试中,该系统将不必要的运动减少了50%, 但杨博士和他的团队认为他们可以取得更好的结果. 以前, 通过风力涡轮机叶片的桨距控制或主动压载系统来减少不必要的运动. 前者减少了发电量, 而后者的效率不足以对瞬时变化做出反应.

当我们使用仿生运动稳定器时, 汽轮机稳定,发电效率得到保证.

文博士杨

英国希望到2020年将其海上风力发电能力提高一倍,而蜻蜓式稳定器将发挥关键作用. 大多数新的风力发电厂将建在靠近海岸的浅水区,这样安装起来更容易也更便宜, 但是浮式涡轮机不太稳定. 在这些领域, 生物运动稳定器辅助漂浮平台可以替代昂贵的固定钢基础.

杨博士解释说:“风力涡轮机的发电效率高度依赖于运动稳定性. 当我们使用仿生运动稳定器时, 汽轮机稳定,发电效率得到保证.”

蜻蜓翅膀的特写图像.

高效的建筑保温

纳米级科学家Lidija教授 Š伊勒河 也曾受到蜻蜓翅膀的启发吗, 由此产生的产品可以使我们的建筑更加环保.

与太阳2首页大学研究员韩晓博士合作, 还有一个国际科学家团队, 她已经开发出一种性价比高的方法来制造一种叫做气凝胶的材料. 这可以用于制造建筑隔热材料,减少热量损失高达30%.

气凝胶是人类已知的多孔性最强的材料,于1931年首次被发现. 但是,干燥湿硅胶来制造它们的巨大成本意味着它们的应用仅限于高度专业化的活动, 比如收集星尘.

教授 Š伊勒河 研究了气凝胶,然后和一位来自 波斯尼亚和黑塞哥维那国家博物馆 对蜻蜓种类进行分类. 她意识到,蜻蜓的翅膀最初是一种凝胶,当昆虫的身体产生碳酸氢盐分子时,就会发展成一种超轻的气凝胶.

该团队现在已经能够在实验室中使用小苏打重复这个过程,并且已经生产出了一些绝缘面板. 这项技术将使气凝胶的生产成本降低96%, 从每公斤100美元到4美元, 使它们能够被广泛使用.

“蜻蜓的翅膀在水下的凝胶中停留六个月,然后, 出来不到两个小时, 他们能飞, 也就是说它们会干燥,”她解释道. “如果你看它们翅膀的结构,它们是超多孔的,就像气凝胶一样.”

这两项以蜻蜓为灵感的技术现在都需要工业界的合作伙伴进一步开发.

Lidija教授Š伊勒河的发现使气凝胶生产成本降低了96%