科學家們創(chuàng)造了可以利用風能和太陽能產生電能的旗幟。

使用柔性壓電條和柔性光伏電池開發(fā)了新穎的風能和太陽能收集標志。

壓電條允許標志通過運動產生電力，而光伏電池是利用太陽能電池利用電力的最著名的方法。

該研究由曼徹斯特大學的研究人員進行，是迄今為止最先進的研究，也是第一個使用倒置旗幟同時收獲風能和太陽能的研究。該研究發(fā)表在Applied Energy雜志上。

新開發(fā)的能量收集標志能夠為遠程傳感器和小型便攜式電子設備供電，這些電子設備可用于環(huán)境感測，例如監(jiān)測污染，聲級和熱量。

該研究的目的是允許廉價和可持續(xù)的能量收集解決方案，這些解決方案可以部署并留下來產生能量，幾乎不需要維護。該策略被稱為“部署 - 忘記”，這是所謂的智能城市在使用遠程傳感器時將采用的模型。

來自曼徹斯特機械，航空航天和土木工程學院的Jorge Silva-Leon和該研究的主要作者說：“在風的作用下，我們建造的旗幟以重復的方式從一側到另一側彎曲，也被稱為限制循環(huán)振蕩。這使得它們非常適合于壓電材料變形的均勻發(fā)電。同時，太陽能電池板帶來雙重好處：它們起到不穩(wěn)定質量的作用，在較低的風速下觸發(fā)拍打運動的開始，以及當然能夠從環(huán)境光發(fā)電。

這項研究的合著者Andrea Cioncolini博士補充說：“風能和太陽能通常具有相互補償?shù)拈g歇性。在暴風雨條件下，太陽通常不會發(fā)光，而風力很小的平靜日子通常與閃亮的太陽有關。這使得風能和太陽能特別適合同時采伐，以補償其間歇性。“

該團隊使用和開發(fā)了獨特的研究技術，如快速視頻成像和對象跟蹤，以及先進的數(shù)據(jù)分析，以證明其標志有效。開發(fā)的收割機在風速為0 m / s(平靜)至約26 m / s(風暴/整體大風)和1.8 kLux恒定光照下進行了測試，模擬了各種環(huán)境條件。在這些操作條件下，產生的總功率輸出高達3-4毫瓦。

該研究的共同作者Mostafa Nabawy博士說：“我們的壓電/太陽能反轉標志能夠為一系列低功率傳感器和電子設備產生足夠的功率，這些傳感器和電子設備的功率范圍為微瓦至毫瓦。航空電子，陸地和海洋偏遠地區(qū)以及智能城市的潛在實際應用數(shù)量。我們希望進一步發(fā)展這一概念，以支持更多功率要求更高的應用，例如用于移動設備的生態(tài)能源發(fā)電站。

工作的合著者Alistair Revell博士強調了當前和未來的研究方向：“我們目前正在利用曼徹斯特大學開發(fā)的建模和仿真的新型計算框架，建立在計算流體動力學的悠久傳統(tǒng)基礎之上。使用計算機模擬流體 - 結構相互作用越來越多地被稱為虛擬工程，并通過減少需要物理制造和測試的模型數(shù)量，在設備開發(fā)中發(fā)揮關鍵作用。