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研究人员从植物界吸取灵感，发明了一种新的电极，可以惊人地增加3000％的太阳能储存能力。 该技术是灵活的，可以直接连接到太阳能电池 - 这意味着我们终于可以靠近智能手机和笔记本电脑，吸引太阳能的力量，永远不会耗尽。 可靠地使用太阳能作为电源的一个主要问题是找到一种有效的方式将其存储以供以后使用，而不会随着时间的流逝而泄漏。 为此，工程师们一直在转向超级电容器 - 这种技术可以极大地快速充电并释放大量的能量。但是现在，超级电容器无法储存足够的能量，使其作为太阳能电池可行。 所以澳大利亚墨尔本RMIT大学的一个团队决定调查生物体如何管理大量能源进入一个小空间，他们的想象力很快就被普遍的北美工厂巧妙的分形维生植物所激发。 纳米工程师 Min Gu 说： “叶子密集地挤满了静脉，使得它们非常有效地储存能量和运输水源于植物。” “我们的电极是基于这些分形的形状，它们是自我复制的，如雪花中的迷你结构，我们已经使用这种自然有效的设计来提高纳米级的太阳能存储。” 在下图中，蕨叶的表面放大400倍，您可以清楚地看到研究人员在设计中使用的自我复制模式： 为了制造高导电电极，科学家们使用激光来操纵石墨烯，这是一种通用的单原子厚碳纳米材料，可以以令人难以想象的速度传导电能。 在石墨烯电极中使用基于分形的设计，并将其与现有超级电容器结合使用，Min Gu和他的团队实现了30倍以上的储能能力。 这意味着如果他们的新电极成功实施，我们可以看到与超导体相连的太阳能电池比目前可能的存储容量高出3,000％。 他说： “容量提升的超级电容器将提供长期的可靠性和快速爆发的能量释放。 Gu认为这将使这些新型超级电容器成为太阳能存储的理想替代品，因为您可以有效地检索出体面的电力 - 即使在阴天。 到目前为止，这种第一批电极仅仅是一种新的基于分形的方法的概念证明，但研究人员已经对其新技术的潜在广泛应用感到不安。 RMIT大学博士生导师Litty Thekkekara 说： “最令人兴奋的可能性是将这种电极与太阳能电池一起使用，以提供全面的片上能量收集和存储解决方案。” 虽然可以通过现有的太阳能电池来实现，这种太阳能电池经常在房屋的屋顶上看到，但是Thekkekara认为，将新电极与薄膜太阳能电池相结合将是特别有用的，“新一代”的柔性光伏几乎可以在任何地方使用。 “[它]可以在几乎任何地方，从建筑窗户汽车面板，智能手机到智能手表，”她说。“我们不再需要电池为我们的混合动力汽车充电了我们的手机或充电站。” “现在的重点需要是灵活的太阳能，所以我们可以努力实现我们对完全太阳能，自给自足的电子产品的愿景。” |
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