韩国蔚山国立科学技术研究院研究团队研制出一款以碳纤维增强聚合物（CFRP）为核心的雨滴发电机。该装置可将雨水冲击屋顶的动能转化为电能，为暴雨期间的自动排水与洪水预警系统提供自供电支持。相关研究论文发表于《先进功能材料》杂志。

CFRP 复合材料具有轻质、高强、耐腐蚀等特性，广泛应用于航空航天与建筑工程领域。这些优势使其非常适于长期安装在屋顶及其他户外建筑表面。这款名为“超疏水纤维增强聚合物雨滴发电机”的设备，其工作原理类似于静电效应。当带正电荷的雨滴落在设备带负电荷的超疏水表面时，雨滴迅速滚落并分离，引发电荷转移。这一过程驱动电流沿内部碳纤维流动，几乎瞬时产生电能。

与以往易受潮蚀和城市污染物影响的金属基雨滴发电机不同，新系统设计在恶劣环境下仍能保持性能稳定。团队还通过仿荷叶纹理表面与防污涂层进一步提升了其防水性与发电效率。

实验室测试表明，单滴约 92 微升的雨滴可产生高达 60 伏电压与数微安电流。将 4 个发电单元串联后，系统成功点亮了 144 枚 LED 灯，展现出良好的可扩展性。

团队还在实际建筑屋顶与排水管上安装了该设备。随着雨势增大，电信号强度与频率相应上升，系统据此可区分小雨、中雨与暴雨，并在必要时自动启动排水泵。

研究团队表示，这项技术让城市基础设施能借助雨水自身能量，实现降雨监测与洪水风险自主应对。未来，它还可进一步整合至汽车、飞机等已广泛使用碳纤维的交通工具内。

来源丨科技日报