研究人員從植物世界中汲取靈感，發明了一種新型電極，可以將我們目前的太陽能儲存量提高驚人的 3,000%。
這項技術非常靈活，可以直接連接到太陽能電池上——這意味著我們最終可以向智慧型手機和筆記型電腦邁進一步，從太陽獲取電力，永不耗盡。
可靠地使用太陽能作為電源的一個主要問題是找到一種有效的方法來儲存它以供以後使用而不會隨著時間的推移而洩漏。
為此，工程師們開始轉向超級電容器——一種可以充電速度極快並大量釋放能量。但目前，超級電容器還無法儲存足夠的能量，無法作為太陽能電池。
因此，來自澳洲墨爾本皇家墨爾本理工大學的一個團隊決定研究生物體如何設法將大量能量塞進狹小的空間中，他們的想像力很快就被一種北美常見植物巧妙的基於分形的葉子激發了——西劍蕨（強化多線纖維）。
“西部劍蕨的葉子上佈滿了密密麻麻的葉脈，這使得它們在儲存能量和在植物周圍輸送水分方面非常有效，”團隊成員之一說道，奈米工程師顧敏。
“我們的電極基於這些分形形狀 - 它們是自我複製的，就像雪花內的微型結構 - 我們已經使用這種自然高效的設計來改善奈米級的太陽能存儲。”
在下圖中，蕨葉的表面放大了 400 倍，你可以清楚地看到研究人員在設計中使用的自我複製模式：
皇家墨爾本理工大學
為了製造高導電電極，科學家使用雷射來操縱，多功能單原子厚度碳奈米材料可以以令人印象深刻的速度導電。
Gu 和他的團隊在石墨烯電極中採用基於分形的設計，並將其與現有的超級電容器相結合，將能量儲存容量提高了 30 倍。
這意味著，如果他們的新電極成功實施，我們可以看到與超導體連接的太陽能電池的儲存容量比目前的儲存容量高出 3,000%。
“容量增強的超級電容器將提供長期可靠性和快速爆發能量釋放，”他說。
顧相信，這將使這些新型超級電容器成為太陽能儲存的理想替代品，因為即使在陰天，你也可以有效地檢索相當多的電力。
到目前為止，第一批電極只是基於分形的新方法的概念證明，但研究人員對其新技術的潛在廣泛應用充滿熱情。
“最令人興奮的可能性是將這種電極與太陽能電池結合使用，以提供完整的片上能量收集和存儲解決方案，”說首席研究員 Litty Thekkekara 是皇家墨爾本理工大學的博士生。
雖然可以使用您在房屋屋頂上經常看到的現有太陽能電池來做到這一點，但 Thekkekara 認為將他們的新電極與薄膜太陽能電池，“下一代”柔性光伏發電幾乎可以在任何地方使用。
「[它]幾乎可以用在任何你能想像到的地方，從建築窗戶到汽車面板，從智慧型手機到智慧手錶，」她說。 “我們將不再需要電池為手機充電，也不再需要為混合動力汽車充電。”
“現在的重點需要放在靈活的太陽能上，這樣我們就可以努力實現完全依賴太陽能、自供電電子產品的願景。”
原型已在中描述科學報告。
