2019年马会全年资料歡迎您的到來!

公司新聞
您所在位置:首頁 >新聞中心>公司新聞
紙張和礦泉水瓶也能發電——摩擦納米發電機
作者:admin  來源: http://www.jutaicc.com/   發布時間:2018-04-27

  “摩擦發電”

  摩擦生電,作為一種習以為常的物理現象,曾經激發了無數人的探秘熱情。然而,人們更多的還是關心摩擦的負面效應,因為幹燥環境下由于摩擦而産生的靜電常常讓人頭疼不已。既然生活中摩擦無處不在,如何讓這個令人厭煩的問題變成人見人愛的“正能量”?今天,我們就給大家說一則利用摩擦進行發電的傳奇故事。

  ▲科研人員展示一款風力摩擦發電裝置

  神奇的摩擦納米發電機

  盡管我們已經知道摩擦可以生電,但那隻是屬于靜電的範疇。所謂摩擦起電效應,是2種不同的材料經過相互摩擦而使其接觸表面帶電的現象,這是自然界中最常見的現象之一。嘗試利用摩擦進行發電的人不計其數,但大多局限于傳統的摩擦發電裝置。這種摩擦發電裝置一般是由2個摩擦層和相應的電極層組成的,利用摩擦層相互接觸後産生的表面電荷與電極層之間靜電感應電荷的平衡過程,可以向外電路輸出電能。

  中國科學家王中林院士獨辟蹊徑,成功研制了一種奇妙的發電機——摩擦納米發電機,可以把聲音、行走、水流、微風等各種機械能高效地收集起來,甚至吹口氣也能發電,從而為人們的生活提供更多的綠色能源。比如說用聲音發電,隻要人們對着手中的摩擦納米發電設備說話,其中的薄膜就會在聲波的作用下受迫振動,與金屬電極産生摩擦,從而輸出電學信号。

  這種新型摩擦納米發電機的結構十分簡單,具有重量輕、體積小、能量密度高、成本低廉等優勢。它采用表面圖案化的摩擦層和電極層,通過旋轉式接觸的驅動設計,由平面化的圓形定子和轉子組成。其相互接觸材料表面的圖形陣列由一圈呈放射性密排的微小扇形組成。當定子和轉子發生相對轉動時,可産生較高的輸出功率,并具有較高的能量轉化率。

  據悉,這種新型摩擦納米發電機的未來應用十分廣闊。也許有一天,我們日常的一切活動都可以發電,屆時可以為手機或心髒起搏器供電,還可以為自驅動的傳感裝置供電。比如,把人們走路時鞋底上産生的能量收集起來,就會有了不起的應用。據悉,一個人每天的正常輸出功率大約為67瓦,其中有11瓦可以轉換成電能。

  更好地收集環境中的“電”

  ▲一種摩擦納米發電機模型

  而這種新型摩擦納米發電機的更大價值還在于大規模收集環境中的清潔能源,比如更好地收集風能和潮汐能等,從而最大限度地減少環境污染。就以潮汐能為例,潮汐是沿海地區的一種自然現象,是指海水在天體(主要是月球和太陽)引潮力作用下所産生的周期性運動,古代稱白天的河海湧水為“潮”,晚上的稱為“汐”,合稱為“潮汐”, 潮汐能就是指海水在潮漲和潮落時形成的能量。潮汐能具有廣闊的開發利用空間,據海洋學家計算,可用于發電的資源量在10億千瓦以上。

  在低碳文明的今天,海洋能開發被提上了議事日程。由于潮汐能儲備量大,再生性好,并且有規律可循,因此潮汐發電成為了開發海洋能的“先行軍”。王中林院士研制的潮汐能收集裝置可以把發電單元做成乒乓球大小,然後把這些乒乓球大小的發電單元結成網格狀結構,置放于5米深的海水裡就可以發電了。潮汐能收集裝置依靠海浪的拍打,促使摩擦面的接觸分離,從而把機械能轉化為電能。據測算,1平方千米的海面居然能産生兆瓦級的電能,這是一個十分了不起的科學技術發明。

  紙張和礦泉水瓶以後也能發電啦

  ▲科研人員展示一款摩擦發電裝置,隻要對着吹氣,就會有電流産生,使燈光亮起

  王中林院士首次提出的摩擦納米發電機概念,是繼電磁感應發電機之後又一種利用機械能進行發電的重要方式,因此是一項具有革命性意義的新能源技術。據悉,用納米技術進行表面處理後,我們身邊的衣料、紙張、礦泉水瓶等1萬多種常用材料,都有可能成為我們的發電器件,從而深刻地改變我們未來的生活。


二維碼

掃一掃,聯系我們