2011年8月23日 星期二

顛覆太陽能效率:13歲兒童通過{斐波那契數列}發明太陽能樹


一名13歲兒童利用斐波那契數列製作了一棵太陽能樹,能源效率比普通光伏電池板高出20-50%。


去年冬天Aidan Dwyer在樹林裡玩耍,發現樹枝和樹葉的分佈遵守一定規律。他想到了斐波那契數列,於是開始動手驗證自己的猜想。後來他把研究成果應用到太陽能領域,認為{根據特定方程式擺放太陽能電池可大大提高太陽能的效率}。

這項研究讓Aidan獲得了一項美國專利,Aidan還被美國自然歷史博物館授予2011年度{年輕自然學家獎}。目前已經有人迫不及待地將他的發明進行商業化。

所謂斐波那契{Fibonacci}數列指的是一組有規律的數字:

以遞迴的方法來定義:

•        F0 = 0 

•        F1 = 1 

•        Fn = Fn - 1 + Fn - 2 

從0開始,之後每個數位都是前兩個數位之和,也即0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89, 144, 233, 377, 610, 987, 1597, 2584, 4181, 6765, 10946,………………

“我知道樹枝和樹葉收集太陽光用於光合作用,所以我後來的試驗就是驗證斐波那契數列是否能派上用場。”Aidan回憶道。


斐波那契數列和樹枝

樹形結構和平板結構能源效率對比

Aidan用自己的電腦設計的模型

動手操作

成品

傳統太陽能電池板

Aidan稱這種樹形結構比平板擺放更節省空間,並不完全朝南。在冬天它可以收集更多陽光。它不會受樹蔭和冬天的壞天氣的影響,因為電池板不是平的。又因為看上去像棵樹,所以更好看。這種設計或許更適合在城市使用,因為你很難在城市中找到空間和直射的陽光。

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