在現(xiàn)代文明社會,，電已經(jīng)是不可缺少的重要能源。人類獲取電能的方式多種多樣,，水力,、火力、風(fēng)甚至核能,。但很少有人知道,，其實大自然的不少植物中也蘊(yùn)含著電能，雖然微弱,，但積少成多依然可以發(fā)揮不小的作用,。北京林業(yè)大學(xué)的李偉林等同學(xué)打起了“從樹木中取電”的主意，他們在老師的指導(dǎo)下歷時一年開展樹木與土壤間微電能的采集存儲研究,，終于研發(fā)出一套“植物充電寶”,。

李偉林介紹，“植物充電寶”是就地取材,，利用樹木內(nèi)部液流與周圍土壤之間產(chǎn)生的微弱植物電能,，采集并升壓存儲，從而為布設(shè)在人跡罕至,、環(huán)境艱苦的野外地區(qū)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)等低功耗設(shè)備供電,。該作品在今年的第九屆“挑戰(zhàn)杯”首都大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽中獲得了一等獎。

英國學(xué)者最早發(fā)現(xiàn)“植物電”

2012年,，李偉林考入北京林業(yè)大學(xué)工學(xué)院,。也是在這一年，工學(xué)院院長李文彬教授主持了國家自然科學(xué)基金“活立木生物電產(chǎn)生機(jī)理及其收集方法研究”的項目,。李偉林后來的研究指導(dǎo)老師高林副教授,，在這個項目中主要負(fù)責(zé)植物電能的采集存儲研究。

這是一項非常前沿的研究項目,，英國學(xué)者于1873年在捕蠅草葉片表面上首次發(fā)現(xiàn)了微弱的植物電,，之后各國學(xué)者都對植物電的形成因素開展了研究。近年來,，植物電能的研究逐漸轉(zhuǎn)向應(yīng)用方面,，美國學(xué)者研究了以植物提供的微電能作為輸入的壓差升壓器，能將極小電壓增加至相對較高的1.1伏電壓,。不過由于升壓轉(zhuǎn)換及設(shè)備低能耗技術(shù)的限制,，植物電能應(yīng)用未能有顯著進(jìn)步。

2015年，升入大三的李偉林和其他3位同學(xué)一起跟隨高林老師,，開始了關(guān)于植物充電裝置研發(fā)工作的大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練項目,，“傳統(tǒng)的科學(xué)研究僅僅探測到了植物內(nèi)存在帶電粒子的運動，檢測到了電流的產(chǎn)生,，卻并沒有對這種電能進(jìn)行收集和儲存,。”李偉林說,，他們的主要目標(biāo)就是將植物內(nèi)部的電壓“提取”并儲存起來,。

粗看，這幾乎是不可能完成的任務(wù),，幸好李偉林他們之前已經(jīng)經(jīng)歷過電子元件、電路設(shè)計的訓(xùn)練——他們做了一臺草坪修整機(jī),，可以根據(jù)自己的設(shè)計將草坪修剪出個性化的圖案,，“知道很困難，但大家都很有熱情,，就義無反顧地投入了進(jìn)去,。”李偉林說,。