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港大研濕氣發電機 低濕度無損高性能

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【明報專訊】利用空氣中的水分,也可以產生電力,但現時透過特殊凝膠中帶電粒子(離子)流動來產生電力的濕氣發電技術有其限制,包括持續供電時間少於16小時、內部電阻過高、僅能於高濕度環境中有效運作。港大團隊研發的新型濕氣驅動發電機以「鹽濃度梯度陽離子水凝膠」為核心,克服上述障礙,令裝置即使在相對濕度較低的情况下,也能降低能量損失,並提高輸出功率。

港大團隊所開發的鹽濃度梯度陽離子水凝膠,由陽離子聚合物、增塑劑和鹽的凝膠化反應合成。其合成經兩步驟加熱過程,在凝膠化過程中誘導鹽的分離與流動,從而在水凝膠內部形成濃度梯度,達至在各種相對濕度條件下也有出色的電力性能。

此外,水凝膠內部豐富的自由離子形成導電通路,將內部電阻降至與典型商用電子產品的水平相同,可直接為小型電子設備供電。團隊的測試也顯示,裝置的開路電壓效率在50%濕度環境中可連續50天維持穩定電壓,並可在潮濕環境下操作智能窗等需要高工作電壓的電子設備。

團隊:永續自供電能可行性大增

研究成果已於國際知名期刊Advanced Functional Materials發表。論文第一作者Eunjong Kim表示,相信這項創新將大幅提升永續自供電能系統,在現實環境中的可行性。帶領團隊的港大工程學院機械工程系助理教授申東明補充,濕氣驅動發電機開創新的實用途徑,可以縮小設備尺寸,同時涵蓋室內感測器,為可穿戴設備和建築智能系統提供新的供電方案。

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