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新型纳米发电机从雨滴,波浪中收集能量

[2019-04-02 09:58:18] 来源: 编辑: 点击量:
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导读:   北京四月一日电(记者)水电是发电的重要来源,但水系统的机械能远远不如大水坝。科学家开发出一种新型的摩擦纳米发电机,用于从

   北京四月一日电(记者)水电是发电的重要来源,但水系统的机械能远远不如大水坝。科学家开发出一种新型的摩擦纳米发电机,用于从雨滴和波浪中获取能量。

  2012年,摩擦电纳米发电机(TENG)被开发为一种新的发电技术,基于摩擦电效应和静电感应之间的耦合,将各种机械能从生活环境转换为电能。

  当雨滴或波浪冲击表面时,会产生完全无弹性的冲击。可以使用机电模型估计由冲击产生的能量的量。

  例如,当雨滴撞击聚合物界面时,聚合物开始振动并且嵌入的电极用于恢复由振动产生的电荷。

  在北京国家科学评论发表的新研究中,来自香港城市大学,中国科技大学,华东师范大学等研究机构的科学家表示,收获此类水能的主要瓶颈是在高湿度,低温和淹没条件等恶劣环境下,界面材料快速降解。

  例如,当TENG用于波浪能收集时,微生物群可以在浸没条件下在界面上形成生物膜并降低发电效率。

  研究人员表示他们开发了一种新型的纳米发电机,它具有光滑且可配置的液体层,称为SLIPS-TENG。

  SLIPS是一种基于微结构多孔材料的表面,其注入润滑液。从细菌和水到油和灰尘,SLIPS表面特别排斥表面可能面临的任何污垢挑战,并且它是自清洁的。

  与传统的腾腾设计相比,研究人员发现,光滑的液体层显着提高了TENG的发电能力。

  例如,具有自由下落的水滴的SLIPS-TENG设备可以在25摄氏度和-3摄氏度下点亮灯泡阵列,而对于具有传统设计的设备,在-3摄氏度下没有明显的照明。

  研究人员表示,SLIPS和TENG的结合为蓝色能源设备的设计提供了新的视角,并且还可以扩展到各种可穿戴和灵活的设备。

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