一种简单的方法来更多地从波浪中收获“蓝色能源”

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研究人员通过改进“蓝色能源”收集装置的电极位置，使得从海浪中捕获能量变得更加简单。他们报告称，将电极从摇摆液体填充管的中心重新定位到水流冲击最强的末端，显著增加了可以收集的波浪能量。这种管状波能收集装置被称为液固摩擦电纳发电机(TENG)，它能将机械能转化为电能，当水在管子内部来回晃动时会产生电力。

研究人员使用16英寸的透明塑料管制作了两个TENG。对于第一个装置，他们在管子的中心放置了一片铜箔电极，这是传统液固TENG中常见的位置。而对于新设计，他们在管子的一端插入了一片铜箔电极。然后，他们将管子四分之一地填满水并封住两端，通过一根导线连接电极到外部电路。他们在工作台上的摇床上放置了这两个装置，使管子内的水来回流动，由于水与电极间的摩擦，产生了电流。

研究人员发现，优化设计的TENG将机械能转化为电流的效率提高了2.4倍。在另一个实验中，优化的TENG控制着一排35个LED灯的亮灭，当水进入电极覆盖的管子部分时，LED灯亮起，水流走后LED灯熄灭。研究人员表示，这些实验证明了他们的装置在捕获海洋波浪的蓝色能源方面具有潜力，同时还可用于其他应用，比如无线水下信号通讯。

作者感谢中国国家自然科学基金和国家重点研发计划的资助，并感谢中南大学高性能计算中心的计算资源。

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