日前,美國德州大學阿靈頓分校(UT Arlington)與臺灣微機電系統(MEMS)相關企業(yè)穩(wěn)銀科技股份有限公司宣布,已經成功利用MEMS技術試制出了直徑1.8mm的超小型發(fā)電用風車,這款微型風車可在智能手機的機殼、用戶的衣袖或家中墻壁等處“設置”多個這種風車,用于能量采集。這種直徑為1.8mm的風車由葉片及尺寸為數十μm級別的齒輪、電感器和開關等構成。材料采用鎳(Ni)合金,具有出色的柔韌性。由德州大學阿靈頓分校負責設計,隱銀科技負責制造。
雖然發(fā)電性能等尚未公開,但負責該風車設計工作的德州大學阿靈頓分校研究助理Smitha Rao強調稱:“耐久性非常高,不存在電感器,MEMS元件容易出現的脆弱性。”
順便一提,風車的發(fā)電性能在風速相同的情況下,與葉片長度的平方成正比。如果這一原理也適用于此次開發(fā)的超小型風車,那么直徑90m典型風車的發(fā)電輸出功率約為2.5MW,據此可以計算出新開發(fā)風車的發(fā)電輸出功率約為1mW。實際上,實現小型化后,摩擦力和靜電容量會在某種程度上起到主導作用,因此很有可能低于1mW。而電感器方面也會有相應的調整。
另一方面,德州大學阿靈頓分校等設想將這種超小型風車以數百個到數千個的規(guī)模粘貼在便攜終端和家中墻壁等處使用。這樣,整體有可能實現從0.1W到數W不等的發(fā)電量。
這個科研成果給了我們一個啟示,隨著微型整機的不斷發(fā)展,對電感器等零部件的要求會越來越高,所以未來是一個對科研成果要求越來越高的時代,也是一個機遇!