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6up橡树形太阳能电池树更高效(组图)



  许多人喜欢钻到森林中放松心情,寻找灵感;而13岁的美国男孩艾丹?德怀尔一次在森林中的灵光一现,可能导致太阳能电池板设计的重大突破。

  寒冷的冬天,纽约的7年级生艾丹到卡茨基尔山徒步旅行,他注意到树枝丫杈的布局,确信这种布局可以用斐波那契数列解释。艾丹认为它一定与光合作用的效率有关。为了探求其中的道理,他设计了一项颇有创意的实验,将按橡树分叉排列的太阳能电池板与传统的屋顶电池板阵列相比较,观察两者捕获阳光能力的差异。

  他用自己设计的圆柱双量角器工具确定了橡树树枝和树叶构成的螺旋纹与树干的相对关系,让计算机程序复制这种模式,然后用PVC管建造了一棵按斐波那契数列排列的橡树形太阳能电池树。他又建了一个典型的家庭平板阵列,以45度角安装在屋顶。两个装置分别接上了监视电压的数据记录器。

  艾丹在其获奖的论文中介绍了实验的设计和研究结果。电池树装置产生的电力多出20%以上。特别是在冬至前后,那时太阳在天空中的最低点,树形设计产生的电力能多出50%,而且不需要任何的偏角调整。每天的有效光照时间延长了2.5小时。

  他相信,树枝按斐波那契模式的分布,使部分分支在收集阳光时不会阻挡太阳光射到其他的分支。艾丹正在研究其他树种,改进电池树的模型,以确定如何用于制造更高效的太阳能电池阵列。他申请了专利。艾丹的设计为他赢得了2011年美国自然历史博物馆的年轻博物学家奖。一个孩子对大自然的欣赏和敬仰得到大家的认可。