很快,到處找電源插座可能會成為過去式。相反,電子設備將會從一個小小金屬片上獲得電力,當接觸身體時,能夠通過彎曲手指和其他基本動作產生電力。
這是由布法羅大學和中國科學院(CAS)半導體研究所(IoP)共同合作研究項目中提出的概念。在Nano Energy 雜志上在線發表的研究論文中,對該金屬片(一種可摩擦生電的納米發電機)進行了描述。
沒有人喜歡受限于電源插座上或拖著便攜式充電器。人體本身就是豐富的能量來源。那為什么不好好利用它呢?
Qiaoqiang Gan是UB工程與應用科學院電氣工程專業的第一作者和副教授。
當特定材料與不同材料摩擦時,會發生摩擦起電現象。生活中大部分靜電都是摩擦電。
研究人員提出了利用摩擦電效應制造納米發電機;然而,大多數很難制造(需要復雜的光刻)或研究方案不經濟。 UB和CAS團隊正在創建的選項卡解決了這兩個難題。
兩層薄金層中夾著聚二甲基硅氧烷(也稱為PDMS,一種用于橡皮泥,隱形眼鏡和其他產品的硅基聚合物)。一層黃金必須在設備上伸展,使其在使用時揉皺,并使其看起來像一個小山脈。例如,當手指彎曲時重新施加力,這種運動會導致金層與PDMS之間產生摩擦。
圖為摩擦納米發電機的原型? (圖片來源:納米能源)
“這會導致電子在金層之間來回流動。摩擦越多,產生的功率就越大?!绷硪恢饕髡?,中科院物聯網教授Yun Xu博士對此進行解釋。
該研究針對一個1.5厘米長,1厘米寬的小垂片。它提供的最大電壓為124V,最大功率密度為0.22mW/cm2,最大電流為10 μA.。雖然這不足以為智能手機進行快速充電,但是它可以同時點亮48個紅色LED燈。
這項研究的共同作者包括IoP和CAS的Huamin Chen; Nan Zhang博士,都來自UB。
由于這個裝置可以很容易地制作,所以張博士組織了一個UB大學生團隊,負責提高該裝置的性能。該團隊計劃利用更大片的黃金,這樣,這些黃金在拉伸和折疊時預計會提供更多的電力。
研究人員還參與了創建便攜式電池以存儲裝置產生的能量。他們預計該系統將成為一系列可穿戴和自供電電子設備的電源。
該研究項目由美國國家科學基金會,中國國家基礎研究發展計劃,國家自然科學基金,北京市科技計劃項目,中國科學院前沿科學重點研究項目和國家重點研究發展計劃資助。
原文來自azonano
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