各位家长,在和孩子探索科学的过程中,清洁能源、环保节能是非常重要的科普主题,既能培养孩子的科学思维,又能树立绿色低碳的生活理念。今天这篇文章,就用一个超震撼的小实验,带孩子看懂水滴也能发电的黑科技,感受大自然里藏着的能量奥秘。
![]()
我国极为重视发展清洁能源。以水力发电为例,水电站利用水位差产生的强大动能为我们生产电能。其实,和汹涌的浪潮类似,数滴从高空坠落的水同样蕴含着巨大的能量,下面请和我们一起看看水滴是怎么产生能量的。
这是一种简易的三极管型水滴发电机(DEG),它可以高效地将高空坠落水滴的动能转化为电能,4滴0.1毫升的水滴从15厘米的高度降落,就可以瞬间点亮400个LED小灯泡。
![]()
当水滴从高处降落,撞击负责产生并储存电荷的四氟乙烯(PTFE)材料层时,会触及一旁的铝电极。如同水往低处流一样,铝电极和PTFE之间的电势差会推动水中的正负离子发生定向流动。此时电路导通,电流产生。
![]()
单个三极管型水滴发电机的输出电压可达150伏,输出电流270微安,瞬时功率密度可达50.1瓦/平方米。相同实验条件下,与传统界面效应发电机相比,三极管型水滴发电机的功率可以提高上千倍。
![]()
若水滴不停地降落,可以持续推动离子定向流动,进而产生持续而稳定的电流。晴天利用太阳能发电,大风天利用风能发电。未来,在雨天,无数小雨滴或许也可以被委以重任,为路灯及家用电器等设备供电,为人们带来更多的清洁能源。
![]()
![]()
欢迎留言
小小的水滴,藏着大大的科学能量,这篇有趣又硬核的科普,特别适合家长讲给孩子听,既能激发科学兴趣,又能传递环保理念。
你家孩子还知道哪些清洁能源小知识?你觉得未来雨滴还能用来做什么?欢迎在评论区留言分享,一起带孩子在生活中发现科学、爱上科学~
《知识就是力量》喜迎创刊70周年,科学艺术作品征集
七十载薪火相传,科普路初心如磐。为落实《国务院关于深入实施“人工智能+”行动的意见》,值《知识就是力量》创刊70周年之际,诚邀社会各界以AI为翼、以创意为桥,用音乐、舞台剧、诗画等形式赋能科学传播,让知识的力量浸润人心,为构建新时代科普生态、注入创意动能。
活动详情:《知识就是力量》喜迎创刊70周年,科学艺术作品征集开始啦!
想了解更多丰富有趣的科普知识,点击下方预约,3月12日13:00《知识就是力量》官方直播间,期待和您相见。
![]()
特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.