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纳米发电机

 

 

 

纳米发电机收集人体能量 解决穿戴设备供电问题


      人类日常生活现在几乎到了须臾不能离开移动设备的地步了。想象一下,你只要动一动就可以为你的手机充电,该是件多么令人惬意的事情,科学家告诉我们,这一天已经为期不远了。美国密歇根州立大学的研究人员开发出一种低成本膜状纳米发电机,可以捕获人体运动能量,相关成果发表在《纳米能源》杂志上。目前有大量有关机械能能量采集器的研究工作,其机制大多利用压电和摩擦电效应。新开发的纳米发电机又称为生物相容性铁电纳米发电机,由硅晶片和分层的非污染性物质组合而成。

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这些非污染性物质包括银、聚酰亚胺和聚丙烯铁电驻极体等。在加入特定离子后,纳米发电机的每一层都包含带电粒子,其薄如纸,成本很低。

研究显示,这种低成本的纳米发电机无需电池辅助,当人体运动或机械能触碰或按压纳米发电机时,就会产生电能,足以操控一个LCD触摸屏,或一排20个LED灯,或一个柔性键盘。纳米发电机在应用到不同设备时会有不同尺寸,比如,为触摸屏供电的设备约手指粗细,而给LED灯泡发电的设备约手掌大小。值得一提的是,当纳米发电机折叠时,其效能会指数级增长。

由于具有轻便、柔性、成本低、生物相容性等特点,纳米发电机的应用前景广阔。该项目首席研究员尼尔森·塞普尔韦达认为,这一突破意味着由人体运动驱动的可穿戴设备正向我们走来,利用该纳米发电机制造的鞋子,可以在人走动的过程中源源不断地为移动设备或可穿戴设备提供电能;将其整合到手机屏中,通过不断地触摸屏幕,也可为手机充电。
       手机,想象一下,你只要动一动就可以为你的手机充电,这该是件多么令人惬意的事情。事实上,

 

科学

 

家告诉我们这一天已为期不远,美国密歇根州立大学的研究人员开发出一种低成本膜状纳米发电机,有望捕获人体运动能量。这一技术相关成果已发表于《纳米能源》杂志。

 

 

近日,科学家们借助该纳米发电机,无需电池辅助就成功操纵一块液晶触摸屏、20个LED灯泡或一个柔性键盘,以上操作均由滑动、点击等操作行为提供能量。

这一发电装置又被称为生物相容性铁电纳米发电机,简称FENG。美国密歇根州立大学副教授Nelson Sepulveda表示,他们正致力于将该纳米发电机配备在可穿戴设备上,开发出由人体运动驱动的可穿戴设备。Sepulveda补充道,未来人们只要触摸手机屏幕,就可以源源不断为手机充电。

该膜状纳米发电机利用了压电效应和摩擦电效应,装置由一块微型硅晶片和分层的非污染性物质组成。这些非污染物质包括银、聚酰亚胺和聚丙烯铁电驻极体等物质,在加入特定离子后,发电机的每一层都包含带电粒子,在受到人体触碰、挤压等运动时,带电粒子发生转移,进而产生了电能。

总而言之,该纳米发电机薄如纸片、成本较低,此外还具有良好的生物相容性及能量捕获性能,更何况当你多次折叠该膜状发电机时,其功能效益还将大幅提升。诸多优异性能意味着该装置应用前景十分广阔,可为各式移动设备供电。可以想见,在未来我们可以扔掉所有充电线,真正享受超长待机。

【 浏览次数: 】 【 加入时间:2016/12/15 17:23:27 】 【 关闭本页
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