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新型摩擦生電納米發(fā)電機問(wèn)世

發(fā)布時(shí)間：2023-12-8來(lái)源：青島市科技局點(diǎn)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?？茖W(xué)家研制出了一種新型摩擦生電納米發(fā)電機，可為小型設備供電。該發(fā)電機使用石灰石膩子發(fā)電，與傳統摩擦發(fā)電方法相比，能節省大量成本。相關(guān)論文發(fā)表于最新一期美國化學(xué)會(huì )《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化為電能的小型設備，用于小型無(wú)線(xiàn)自主設備，如可穿戴電子設備、狀態(tài)監測和無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )。典型的使用場(chǎng)景包括心臟監測儀植入物、農場(chǎng)動(dòng)物佩戴的生物芯片轉發(fā)器、在輪胎壓力低時(shí)提醒駕駛員的傳感器等。
 
　　摩擦生電納米發(fā)電機通過(guò)行走、振動(dòng)、輪胎轉動(dòng)、風(fēng)吹或水流等運動(dòng)，使兩個(gè)物體相互接觸或移動(dòng)摩擦時(shí)，在它們之間傳遞電荷，從而為設備產(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備，而他們研制的設備使用雙面膠帶或石灰石膩子等黏性材料來(lái)產(chǎn)生電荷，只需簡(jiǎn)單的工藝技術(shù)，因此更具成本效益，也更容易制造。
 
　　此外，與現有設備相比，新設備使用了金屬化聚酯片，這也擴展了其工作頻率帶寬。這一點(diǎn)意義重大，因為一些小型能量采集設備，如健康監測和可穿戴外骨骼系統，需要更寬的頻帶來(lái)收集人體運動(dòng)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，而新設備的工作頻率高達80赫茲。
 
　　研究團隊計劃開(kāi)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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