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当你拖着鞋子在地毯上走了一会儿,再碰到金属的时候很可能会被电打一下。谁能想到这一现象也许有一天可以被用来为个人电器充电呢。
美国佐治亚理工学院的研究人员发明了一款设备,可以利用静电,把像手机在口袋里摩擦这样的运动过程转变成给手机电池充电的电源。这是第一次证实摩擦运动有足够的能量为个人电器充电。
人们曾经设想,在走路时、坐立不安时、甚至呼吸时产生的额外能量理论上可为医疗植入设备和其他电子元件提供电力。但是,想利用这些琐碎运动产生的能量十分困难。
佐治亚理工学院材料科学教授王中林在这一领域已经努力多年。他最关注可在机械应力下产生电压的压电材料。王中林和其研究团队已经在纳米水平上组织材料,以扩大其压电效应。不过到目前为止,压电纳米发电机还不能产生让人满意的电力输出。
日前,王中林的研究团队已经发现:利用静电和摩擦可以得到所需的压电效应。佐治亚理工学院的科学家证实,利用一种塑料材料聚对苯二甲酸乙二酯和金属,就能利用摩擦生电效应离开发电。
这些材料所制成薄膜互相接触以后,可以用来充电。当两片薄膜扭曲的时候,电流会在它们之间流动,并完成充电过程。将两个薄膜表面的纳米结构再次设计,使其表面积加大,摩擦力和产生的电力也会获得极大地提升。
王中林说:“我们可供选择的材料有很多,而制造设备也并不复杂。”可以利用50种常见的塑料、金属和其他材料,任意选择来制造这一设备。
据了解,这一纳米发电机能否在实验室外发挥作用仍需观察。西雅图华盛顿大学机械工程学教授李建宇表示,能量收集器要在真实世界中得到应用,必须证实这种设备可以利用实际生活中的机械振动来发电。如果纳米发电机只能适应低能量的机械振动,给手机充电的时间就会变得很长,所以必须要选择可以提供更多能量的振动频率。(作者:焦旭)( 责任编辑:管理员 ) |
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