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智慧農(nóng)業(yè)：用功能化紗線織就 農(nóng)用大棚可在雨中發(fā)電

來源：科技日報 ? 2020-06-04 15:32:04

3日，記者從浙江大學獲悉，該校生物系統(tǒng)工程與食品科學學院平建峰研究員課題組首次將摩擦納米發(fā)電機技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)用紡織品中，織成智能化農(nóng)用紡織品后，利用雨水沖刷時的電子轉(zhuǎn)移與流動產(chǎn)生電流，為智慧農(nóng)業(yè)供能。這項研究已發(fā)表于國際期刊《納米能源》。

實時監(jiān)測關(guān)系農(nóng)作物生長的參數(shù)需要電力驅(qū)動，田間地頭常常難以鋪設(shè)管線，而電池續(xù)航能力有限且污染風險較突出。如何充分利用自然能為智慧農(nóng)業(yè)供能?這一問題為科學家所關(guān)心。

南方地區(qū)經(jīng)常暴雨成災(zāi)，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成損失。農(nóng)用紡織品在大棚設(shè)施中最為常見，是否可以將其改裝成可以遮陰擋雨、保護作物的發(fā)電機?產(chǎn)生這一想法后，課題組很快投入實踐，對農(nóng)用紡織品的紗線進行了特殊改造，在大棚表面覆蓋了兩層特殊材料——導(dǎo)電的碳化鈦納米材料和不導(dǎo)電的聚二甲基硅氧烷。

平建峰表示，改造后的農(nóng)用紡織品不僅實現(xiàn)了原有的農(nóng)用保護材料等功能，還能從農(nóng)業(yè)環(huán)境中源源不斷地獲取能源，為智慧農(nóng)業(yè)提供驅(qū)動力。實驗數(shù)據(jù)顯示，在9.5牛頓的連續(xù)力作用下，3厘米長的紗線就能產(chǎn)生7.7伏的電壓。

“這兩種材料具有良好的生物相容性，而且整個制備過程易于規(guī)?；凸I(yè)化。”平建峰介紹道，未來通過連接儲能設(shè)備，這些改造過的農(nóng)用紡織品不僅可以為種植業(yè)和畜牧業(yè)提供保護，還可以為物聯(lián)網(wǎng)感知器件源源不斷地輸送電能，便于開展農(nóng)業(yè)信息的無源監(jiān)測和實時提供天氣信息。

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