长沙怪兽大学:新能源科技前沿 2011-8-1

iPhone内置GPS的新应用：调整太阳能电池板姿态

　　利用iPhone可以让最新的382块太阳能采集板能够时刻跟随太阳，目前已在北美的大规模太阳能电站进行调试转配。透过iPhone内置的GPS以及通讯功能，可以让太阳能电池板更准确的对准太阳照射的角度，相比固定式的太阳能收集板可以多生产40%的能源。

　　相信利用手机来进行远程控制太阳能板的机械运动也是为了更加方面，现在大多数智能手机产品均带有GPS与通讯功能，透过GPS系统的全天候授时与定位技术，可以让智能手机自行运算太阳当前位置，并自动摆正太阳能板的姿态，以生产更多的电能。(作者：金伟)

阳光罐、收集阳光的罐子

　　这是一款来自英国著名设计品牌“SUCK UK”的创意礼品阳光罐，名为Sun Jar。该产品在2007年荣获英国礼物设计大奖，被称为是送礼之王。Sun Jar可以说是一个神秘的罐子，它可以将白天收集阳光并储存起来，到了夜晚再释放出来照明，给室内增添几分浪漫的气息。
其实阳光罐的原理很简单，它的基础部分由罐子、太阳能电池板、充电电池、LED光源、光控开关和手动开关组成，通过太阳能电池板收集阳光转化为电能存于充电电池中，到了晚上室内光暗下来的时候，LED灯通过光控开光就会自动慢慢亮起，若你不需要它晚上自动亮起的话，设计师专门设计了一个手动开光，用户只需关掉它就可以了。

　　目前英国原装正品的灯光颜色仅有黄色、蓝色和紫色三种，而这三种灯光颜色都是单独的。而国内有大量的仿造sun jar的产品，有的为双色罐子和七彩罐子，在质量、灯光亮度、使用寿命上是远远不能比及于原装正品的，创意酷提醒酷友们若要购买这款堪称送礼之王的阳光罐送朋友的话一定到正规渠道商那里购买，不然买到假货拿去送礼的话，怕是会使你的情意大打折扣。
Design：Suck UK

Doulex第三代LED卡片灯

　　Doulex带来的卡片灯浪潮在短短的几个月时间里就席卷整个世界，Doulex始终被模仿，从未被超越。基于大量山寨卡片灯的出现，拉开产品质量距离，引导消费者，由Doulex设计师Bill Chan在原卡片灯的基础上改进出了第三代LED卡片灯，采用超高亮度LED，布光更均匀、更亮，表面磨砂涂层手感更佳，这是山寨卡片灯远远不能比及的。

　　Doulex卡片灯采用LED作为发光源，面积与银行卡大小一样(53mm×86mm)，可以非常方便的放进钱包里面随身携带，以备不时之需。

　　Doulex卡片灯电子原件部分采用高容量纽扣电池，可持续亮上12小时。将卡片中镂出的部分向上折起，底部的LED就会发光照明，相反合并的话就会自动关闭。

　　这是一款非常好的促销广告用品，适合企业在活动、会议、展会上作为品牌促销礼品。
Design：Doulex

USB充电式Mini环保电筒

　　这是由香港创意产品生产公司KuOrange设计的一款USB充电式Mini电筒。由于自身的大小和一个5号电池差不多，使其非常的适合随身携带，它内置可充锂电池，采用USB充电的方式，插上电脑就可以充电，充电10分钟可正常使用150分钟以上，采用0.5瓦LED灯泡，照射距离可达50M。

　　产品分为多种纯色和黑色加彩色两种，在众多的色彩中总有一款是你喜欢的色彩。由于灵活的充电方式，无论居家、户外运动和应急事件，都是一个最好的伴侣。

六合一太阳能动力玩具套装

　　这款六合一太阳能动力玩具套装是CCTV“我爱发明”栏目推荐的非常好玩的科技产品，它可以让用户自己DIY进行组装，提高动手能力，可以组装成车、小狗、风扇、气垫船等玩具，并且组装出来的这些小玩具全部是可以动的，它们的动力就是来自于配置的一个太阳能电池板，当阳光照射到太阳能电池板就能为小玩具提供源源不断的动力。
来源：CCTV

DOULEX竞速小子小夜灯

　　DOULEX品牌的又一款创意LED灯具，这款灯从造型上就很吸引人，像一个正在竞速赛跑的小人，采用LED为发光源，耗电量极低，作为夜灯能使你在晚上有个温馨的室内环境，有白色灯光和黄色灯光可选。

使用特点：
1、操作方便，该灯有手动开关功能。
2、节省电能，该灯非常省电，一年仅用一度电。
3、寿命特长，采用LED超高亮发光二极管，效率高，不发热，寿命可达5万小时。
4、实用性 ，造型美观生动,白色柔和的光线，尽显温馨,广泛适应于家居生活各种场所的夜间照明点缀使用。
Design：DOULEX

　　由于汽油价格的不断攀升，新型的动力汽车将会受到欢迎，混合动力汽车，太阳能汽车等，那你听过空气动力汽车吗？这个名为“Kazaguruma” 的空气动力汽车是一个风的流动性项目，该车采用风来驱动汽车，可是一种很特别的方式，它是利用安装在后部的一个柱形风扇在风的作用下旋转从而驱动整个车体的前行。
Designer: Ippei Iwahara

　　你一定会被下面这些可爱的发光体所吸引，它们是设计师Fuming Wu设计的E-M- 电子旋律灯。由生物可降解材料，LED和太阳能护壁板制造而成的旋律灯造型简洁可爱，充满舞蹈的韵律，既提供了照明功能也起到了装饰作用。那条长长的发光线可以随意弯曲造型，只要你愿意，每天换一种造型丰富生活也未尝不可。
Designer:Fuming Wu

　　忙忙碌碌又一周，又到周末狂玩放松时刻。夏日炎炎，太阳叔叔太给力，消暑的地方最好就是搬到水上去。而这款折叠式太阳能双体船，绝对是周末外出玩水的新宠。

　　据悉，设计师在设计这款小型的私家双体船时，就本着价格平民化、出入便于携带的原则。在大打“亲民牌”之余，这艘双体船还是“环保大使”——通过可循环再用的太阳能电池板来运转。设计者还相当贴心，在船顶设置了一个专门用于遮挡太阳的挡板。坐到船上去，连防晒霜的钱也省下了呢！

　　即使是在水上，船里的主人家还能够感受到躺在沙子上享受日光浴的放松感觉。船上有个网吊床。最完美的事情是，当这艘双体船拆下来时，它可以折叠起来，放到一辆小车的顶部，位置刚刚好！OK，只需手执一个简单的陀螺式手柄，这艘双体船就完全在你的掌控之下。

　　现有的太阳能电池板的效率低的可怜，只能将24%的太阳光转化成电能。而自然界的一些动物在“搬运阳光”方面却是高手，人类利用太阳能或许能够从大自然母亲那里得到启示。

　　燕尾蝶的翅膀

　　原理：燕尾蝶吃饭的黑色鳞片不会反射任何太阳光，科学家认为这样可能可以帮助调节蝴蝶的体温。

　　启示：像飞蛾的眼睛同样的道理，蝴蝶翅膀能够提高太阳光的吸收率。扁平的结构能够帮助更好的适用于太阳能电池。

　　仿生：模拟蝴蝶翅膀的构造，在2009年，中国和日本的科学家发明了一种二氧化钛铸件，能够将太阳能电池的能量输出率提高10%。

　　飞蛾的眼睛

　　原理：飞蛾眼睛的深黑的内部结构是自然界中最少反射的表面。科学家认为，这种组织结构有利于飞蛾在夜晚保持敏感的视觉。同时，还能够使得被捕食者接收的信号反射降到最小。

　　启示：太阳能电池的表面光反射越少，能够转变的电能就越多。

　　仿生：日本的科学家就在丙烯酸树脂薄膜试图复制飞蛾眼睛的纳米尺度结构。而研究证明，这一薄膜用于太阳能电池，能够提高6%的效率。现在，这种技术正逐渐走向商业用途。

　　东方大黄蜂的条纹

　　原理：大黄蜂身上有一种叫做黄蝶呤的天然色素，使得它的腹部呈现黄色的条纹，可以产生一种生物热能使得大黄蜂保持凉爽。

　　启示：黄蝶呤是自然界中最好的太阳能电池板——能够自然地将太阳光转化成能量。

　　仿生：英国和以色列的科学家将太阳能电池的电极浸入大黄蜂身上收集的黄蝶呤溶液，遗憾的是，电池的效率只提高了不到1%。研究者增加了减反射的表面——存在于大黄蜂的外部骨骼中，就能够增加效率。现在，科学家正在寻找其他的自然界“仿生”太阳能电池板。

　　据美国物理学家组织网7月25日报道，美国科学家研制出一种新式碳纤维锂空气电池，其能量密度是现在广泛应用于手机、汽车中可充电锂离子电池的4倍，该研究发表在最新一期《能源和环境科学》杂志上。

　　去年，由麻省理工学院（MIT）机械工程和材料科学与工程系教授杨绍红（音译）领导的科研团队，通过使用稀有金属晶体，改进了锂空气电池的能量密度。从理论上来讲，锂空气电池的能量密度大于锂离子电池，因为，它用一个多孔的碳电极取代了笨重的固态电极，碳电极能通过从漂过其上方的空气中捕获氧气来存储能量，氧气与锂离子结合在一起会形成氧化锂。

　　最新研究朝前迈进了一步，制造出的碳纤维电极比其他碳电极拥有更多孔隙，因此，当电池放电时，有更多孔隙来存储固体氧化锂。

　　该论文的合作者、MIT材料科学与工程系研究生罗伯特·米切尔表示：“我们利用化学气相沉积过程种植了垂直排列的碳纳米纤维阵列，这些像毯子一样的阵列就是导电性高、密度低的储能‘支架’。”

　　另一名研究人员、MIT机械工程系的研究生贝塔·加兰特解释道，在放电过程中，过氧化锂粒子会出现在碳纤维上，碳会增加电池的重量，因此，让碳的数量最小、为过氧化锂留出足够的空间非常重要，过氧化锂是锂空气电池放电过程中形成的活性化学物质。杨绍红表示：“我们新制造出的像毯子一样的材料拥有90%以上的孔隙空间，其能量密度是同样重量的锂离子电池的4倍。而去年我们已经证明，碳粒子能被用来为锂空气电池制造有效的电极，但那时的碳结构只有70%的孔隙空间。”

　　科学家们指出，因为这种碳纤维电极碳粒子的排列非常有序，而其他电极中的碳粒子非常混乱，因此，比较容易使用扫描式电子显微镜来观察这种电极在充电中间状态的行为，这有助于他们改进电池的效能，也有助于解释为什么现有系统在经过多次充电放电循环后，性能会下降。但将这种碳纤维锂空气电池商品化还需进一步研究。

　　信息来源：科技日报

　　这款水池清洁器抛弃了传统水池净化所使用的氯气和除藻药。这款产品利用矿物离子电极设备来去除水池中的水藻和细菌，并利用顶部成排的太阳能电池板来为其供电。该电极插入设备可以持续使用一年，十分方便。
 

　　龙虎网讯 在昨天举行的2011年亚洲户外用品展览会上，来自海内外的一批最新科技户外用品集体亮相。这些产品不仅仅针对“驴友”开发，普通老百姓也能从中享受到户外装备带来的舒适和方便。

太阳能水杯　还能充当手电筒

　　展会上，记者还发现，绿色环保的太阳能源被广泛开发，记者就看见一种USB接口的太阳能板。据介绍，这其实是太阳能充电器，可以直接为手机、相机等数码产品充电。除此以外，一种太阳能水杯也很有趣，将手往杯顶上一按，水杯内的灯泡就能发光，这时普通的塑料杯就摇身变成了电筒。“野外宿营时，照明很重要，这种杯子既可以喝水用也可以当手电筒，白天挂在包上可以自然充能，很方便。”

纤维造自行车　最轻车架不到两公斤

　　自行车展区上，一辆德国产的豪华自行车引得观众纷纷驻足围观。别看它个头一般，黑不溜秋，却标价75万元。
这款“车王”的神奇之处在哪儿呢？原来该车由纯碳纤维制造，经由高温高压抽取而成的碳纤维材料，其硬度能超过钢材。而一款同样由碳纤维打造的自行车，也缔造了全场的最轻车架，仅重1.8公斤。记者观察发现，该车架不同于一般车架直接焊接而成，机关在车座下，由一个减震仪联结形成所谓的“后减震车架”。

穿上五趾鞋　走到哪儿都好像“赤足”

　　你可能穿过五趾袜，但你见过五趾鞋吗？昨天的展会上，一款凸现五趾的橡胶平底鞋吸引了不少观众纷纷试穿。据该公司人员介绍，这种五趾鞋鞋底的所用橡胶曾用于制作美兵军鞋的鞋底，结实又舒适。

　　只有3.5毫米厚的鞋底，让穿着者更有“赤足”走路的感觉。负责人笑着说：“这正是我们的用意所在。我们一般人跑步走路总会存在些有悖于生理构造的姿势和习惯，普通鞋的厚鞋底刚好遮掩了肌肉的疼痛感。而这款使人接近‘赤足’运动的鞋子更有利于养成良好的走跑姿势和习惯。”

　　这是一个非常有趣的咖啡桌，这张咖啡桌上面一共装有640个LED灯，这是干嘛用的呢？当有手或物品触碰到咖啡桌或感应到咖啡桌相应的LED灯就会亮，触碰的距离不一样，感应的亮度和面积就不一样。

　　LED 是现如今最热门的照明技术，不过其价格还不是很亲民，还需要一段时间的发展。今天介绍的“FLEXiT 毯灯”，采用如今流行的LED 照明（内置16颗LED），采用3个AA电池供电，全身硅胶材质，非常的柔软，可以任由你需要的形状弯曲、折叠，还有一定的防水功能。使用也很灵活，内置磁铁可以吸附在铁质的物体上，还有吊环可以挂在挂钩上。是不错的随身照明设备。

“太阳能墨水”印在纸上即可发电

“太阳能墨水”印刷纸电池，携带轻便

　　科学网(kexue.com)讯 北京时间7月27日消息，美国麻省理工学院(MIT)研究团队最近推翻了人们对电池的想法，他们将太阳能电池制成“墨水”形式，只要印在一般纸张上，就能立即发电。MIT指出，这种技术就便宜有简单，经由打印机即可印制，“比洗照片还要容易”。

　　传统的太阳能板制作过程是要将基板暴露在腐蚀液及高温当中的，但新式“太阳能墨水”只需要使用蒸汽，以及低于摄氏120度的温度即可直接转印在纸张、布料塑胶等不同材质上。MIT工程研究院副院长卡伦·格里森(KarenGleason)表示，纸张与过去的玻璃基板相比，价格便宜1000倍。而且应用性更高。

　　实验显示，“太阳能墨水”制成的纸电池耐用性高，可以反复随意折叠，发电效能基本不损耗。此外，轻便的纸电池更便于携带，可以折起来放入口袋，使用时再摊在阳光下发电。目前研究出来的纸电池太阳能转换率不到2%，只能提供给电子闹钟等小电量的用品，未来二年内，研究人员有望能将其转换率提高到8%，这是手机、ipad这些低耗电的电子设备都将可以使用了。

SunLight多功能太阳能手电

　　SunLight是由HermannEske(德国)设计的一款非常有创意的多用途太阳能设备，主体是一块可以卷在一起的太阳能电池板，除了能像大多数太阳能装置那样直接给电子设备充电外，它还有其特别的功能。仔细观察，你会发现它的电池板外形有其独有的特点，其背部有六个中空的小圆筒。所有的玄机就全在这些圆筒里面，它们中的任何一个都可以看做是一个由内置的两节AAAA充电电池供电的LED小手电，卷起来就是一个很赞的拥有6只LED的强力手电了。

　　需要特别强调的是SunLight所使用的是标准规格的充电电池，在我看来，这是这项设计在人性化上的一个突破，究其原因一方面是因为有太阳光的时候不需要手电照明，所以必须要有蓄电装置，另一方面是因为相对于其他规格的蓄电池，AAAA电池的使用范围无疑更加广泛。当不需要用手电的时候，把充电电池取出来就能塞进其他电子设备使用。

　　本项目研究的铜、铟、镓、硒薄膜太阳电池属技术集成度很高的化合物半导体光伏器件，是新一代光伏产业链的最上游产品。现在正在为产业化做准备。CIS电池产业化后将会使我区绿色能源领域又占领了一个制高点，绿色能源在我区的聚集效应将更加显著。该技术的推广将在我区建立起拥有自主知识产权和继续研发能力的新一代太阳能电池产业，促进自治区的社会经济发展。

　　本项目承担单位为内蒙古翔宇太阳光电科技发展有限公司，参加单位为南开大学。

　　在不久的将来，人们就能拥有透明的手机或电子阅读器了。

　　据《美国科学院院刊》今晨报道，美国斯坦福大学三位华人师生研发出透明锂离子电池，为全透明电子产品的诞生扫除了最后一个障碍。

　　透明电池的外形如同“透明的纱窗”，是由斯坦福大学材料科学及工程系副教授崔屹和他的博士生杨远、胡良兵等研究人员最近在实验室里完成的，它兼具多项功能和特点，功率强大，柔软度好，时尚且价廉。

　　转换思路

　　网格状的电极 让肉眼看不见

　　此前，已有几家公司成功制造出部分透明的电子产品，然而，电池中关键的活跃材料无法制造成透明状。

　　一位日本学者和美国南加州大学教授曾分别在2007年和2009年研制出透明电池，但其能量密度和储存电力尚不能提供手机等电子产品的正常使用，全透明电子设备还只是概念阶段。

　　崔屹的研究团队转换思路，通过改变电极结构的方法，让这种关键材料变得让肉眼看不见。他们研发出的透明电池的电极为网格状架构，网格中每条线的宽度约为35微米，因为单条线如此细小，光会穿过网络线之间的透明缝隙，整个网眼区域看起来就是透明的。

　　杨远解释说：“人的肉眼分辨极限在50至100微米之间，如果材料小于50微米，人眼看它就是透明的。”

　　精巧设计

　　选定弹性材料 制作透明电解液

　　为制造该透明电池，崔屹的团队做出了精巧的设计。首先，他们选定了透明而有弹性的化合物聚二甲硅氧烷，替代铜或铝等不透明的常规材料。接下来，他们将一种凝胶电解液进行了改进，使其既做电解液又做分离器。

　　通过将新的透明的电解液精确地放置在两个电极之间， 崔屹的研究团队制造出了一块功能性的透明电池，而且，可以通过添加多层让透明电池的体积更大、功能更强。只要网线能精确地匹配，透明性就能一直保持。

　　“很多层纱窗放在一起，仍然是一片薄薄的透明纱窗。这样透明度没有降低，但能提供的电量却可以不断累加，达到常规电子产品的要求。”杨远说。光传输测试显示，该电池在可见光中的透明性为62%；三个电池层叠在一起的透明性为60%。

　　发明者团队

　　崔屹:35岁，广西人，1996年毕业于中国科技大学化学系。本科毕业后赴美，在哈佛大学化学系攻读纳米应用专业博士，现任美国斯坦福大学材料科学及工程系副教授。2003年获美国米勒杰出青年科学家奖，拥有纳米传感器等多项专利发明

　　杨远（崔屹的学生）:2003年就读于北京大学物理学院。2007年获得美国斯坦福大学全额奖学金并赴美攻读博士学位

　　胡良兵（崔屹的学生）:2002年从中国科学技术大学毕业后，赴美国加州大学洛杉矶分校攻读物理学，2007年获得博士学位

　　质地柔软

　　成本低可弯曲

　　手机戴手腕上有望成真

　　这款锂离子电池非常柔软，并可以弯曲，为概念手机的诞生提供了可能性，“把手机戴在手腕上”有望成真。

　　最重要的是它的成本与常规电池相当，有望在消费电子领域“大展拳脚”。

　　对于透明电池的诞生，崔屹乐观地表示，此项发明具有多重意义，对科学界来说，可以用光学手段来探测和分析电池里的反应；对于业界来说，全透明电子产品指日可待；而对消费者来说，“想象一下，拥有一款全透明的手机多酷吧！”（文/实习记者 程磊 实习生 蒋伊晋）