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液压摩擦纳米发电机T-TENG可制备成自清洁、会发电的雨衣

http://www.b2b.hc360.com 中国金属加工网 信息来源:互联网发布时间:2019年06月13日浏览:542

大自然中,水的力量非常强大,比如经过数千年的侵蚀后形成非常壮观的峡谷和悬崖。为了将水的能量转化为电能,人类先是发明了河流水轮,然后出现了水力发电站和潮汐发电厂。尽管非常有效,但所有这些方法都需限定在特定位置上,甚至需要特定时间(潮汐)或季节(水位)。由于这些限制,水能转化为电能的应用,无法做到个性化和分散式。

然而,我们经常可以在下大雨的时候,听见类似击鼓的声音,尤其是撑伞时,或者在有顶的亭台下面,等等。为什么不试着把它变成电力呢?不幸的是,单一雨滴的能量实在太小,无法通过传统技术来获取并转换为电力:发电厂使用的电磁发电机需要大量的水才可发电。而且每天拖着这样的设备,那是多么不方便。目前为止,能够克服这些缺陷的压电器件效率都很低,还缺乏利用这些小功率电涌的有效手段。

北京科技大学廖庆亮、张跃和同事在Advanced Functional Materials上发表了一篇论文,介绍了一种液压摩擦纳米发电机(H-TENG),可以作为一种经济、轻便和高效的可穿戴水能转化设备。为了获得稳定的直流电,而非降雨本身产生的不稳定交流电,研究人员将T-TENG集成了阻抗匹配的光纤超级电容器。该装置的两亲性使其具备了方便的自清洁功能。

该设备可以作为发电雨衣,淋雨产生的电力可以驱动LED 300秒。为了实现其在智能服装和可穿戴设备的商业应用,研究人员还需要提高功率密度和改善系统的稳定性。

张跃教授希望他的工作能够对可穿戴设备、智能家居和物联网的电力系统的未来发展有所启发,特别是利用与水有关的清洁能源。

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