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新型摩擦生電納米發(fā)電機問世

發(fā)布時間:2023-12-8來源:青島市科技局點擊:返回列表

       科技日報北京12月5日電 (記者劉霞)美國阿拉巴馬大學(xué)亨茨維爾分校科學(xué)家研制出了一種新型摩擦生電納米發(fā)電機,可為小型設(shè)備供電。該發(fā)電機使用石灰石膩子發(fā)電,與傳統(tǒng)摩擦發(fā)電方法相比,能節(jié)省大量成本。相關(guān)論文發(fā)表于最新一期美國化學(xué)會《ACS Omega》雜志。

 
  摩擦生電納米發(fā)電機于2012年首次面世,是一種將機械能或熱能轉(zhuǎn)化為電能的小型設(shè)備,用于小型無線自主設(shè)備,如可穿戴電子設(shè)備、狀態(tài)監(jiān)測和無線傳感器網(wǎng)絡(luò)。典型的使用場景包括心臟監(jiān)測儀植入物、農(nóng)場動物佩戴的生物芯片轉(zhuǎn)發(fā)器、在輪胎壓力低時提醒駕駛員的傳感器等。
 
  摩擦生電納米發(fā)電機通過行走、振動、輪胎轉(zhuǎn)動、風(fēng)吹或水流等運動,使兩個物體相互接觸或移動摩擦?xí)r,在它們之間傳遞電荷,從而為設(shè)備產(chǎn)生電力,這些方式對環(huán)境的影響都很小。
 
  研究人員指出,現(xiàn)有摩擦生電納米發(fā)電機使用昂貴的基于納米技術(shù)的方法制成,還要用到一些特殊設(shè)備,而他們研制的設(shè)備使用雙面膠帶或石灰石膩子等黏性材料來產(chǎn)生電荷,只需簡單的工藝技術(shù),因此更具成本效益,也更容易制造。
 
  此外,與現(xiàn)有設(shè)備相比,新設(shè)備使用了金屬化聚酯片,這也擴(kuò)展了其工作頻率帶寬。這一點意義重大,因為一些小型能量采集設(shè)備,如健康監(jiān)測和可穿戴外骨骼系統(tǒng),需要更寬的頻帶來收集人體運動的能量。研究人員指出,普通的摩擦生電納米發(fā)電機的工作頻率低于10赫茲,而新設(shè)備的工作頻率高達(dá)80赫茲。
 
  研究團(tuán)隊計劃開展進(jìn)一步研究,探索利用大理石、砂巖和月壤等不同礦物制造摩擦生電納米發(fā)電機的可能性。

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