2023臺灣能實作競賽 高中職綠能創新組 佳作

阮逸維

阮禾潾

臺中市私立立人高級中學

臺北市立和平高級中學

指導老師

林孟芳 老師

明志科技大學 材料工程系

■ 作品運作說明

本作品為液體- 固體相摩擦發電元件 ( water - solid contact electrification devices ) 製作於交通標誌上， 屬於摩擦起電式奈米發電機 ( Triboelectric- Nanogenerator , TENG ) 的一種。原理為利用自然界樹葉表面微結構之疏水特性， 進行透明高分子膜轉印製程。將透明導電 ITO 玻璃置放於交通號誌表面， 作為摩擦靜電收集之電極。當下雨時， 即可產生大量靜電荷驅動交通號誌上置放之 LED 燈。

■ 創意特色說明

本創意構想提供一個樹葉表面粗糙結構， 藉由量測表面之親疏水特性， 來決定雨滴在樹葉表面滾動的速度與面積。利用奈米壓印製程( Nano - Imprint ) 製作粗糙表面之透明高分子膜。未來工業化產品， 可以透過各種有序粗化母膜進行生產， 取代樹葉奈米壓印的學術創意。

■ 發展潛能說明

目前已有太陽能收集電力，用於交通標示版上的產品。故本作品能與太陽能電池， 提供一個互補的綠色能源系統， 即太陽天由日光驅動之太陽能電池提供電力來源， 而下雨天由雨滴驅動之奈米發電機提供電力來源， 達到電力類平衡的道路警示角色。