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微能源,巨能量

2015-09-05 14:43:11Shining
發明與創新·中學生 2015年9期
關鍵詞:電能利用

Shining

很早以前,人們就發現了“摩擦起電”的現象,如尺子在頭皮上摩擦后可吸起碎紙屑。當時的人們一定想不到,在若干年后的今天,這樣小小的摩擦也能聚集成供人類使用的能源。

摩擦納米發電機

摩擦能源的利用有賴于摩擦納米發電機(Triboelectric Nanogenerator,簡稱TENG)的發明。它是一種利用材料之間摩擦引起的電荷轉移,將機械能轉化成電能,實現能量收集和轉換的發電設備。

無需充電的手機、永不斷電的人工心臟、漂浮在大海上的球形摩擦發電機……TENG技術讓未來充滿無限可能。

可持續小型移動電源

TENG技術可應用于移動通訊、物聯網、傳感網絡、健康監測、環境保護等領域,具有能量密度高、體積小、重量輕和成本低等特點,有望成為新一代移動電能。

產品1:移動器件充電殼。通過TENG技術,利用環境或人的機械能為便攜式電子產品提供能量,人們無需擔心手機沒電。

產品2:穿戴式動能收集裝置。通過對相互接觸的材料表面進行納米科技處理,使其在相互滑動的過程中,電極之間的電荷轉移量得到極大提高,從而讓輸出功率產生質的飛躍。

主動式自驅動傳感

如納米發電衣,這種柔性織物外層鍍銀,還有硅有機材料(聚二甲硅氧烷)和氧化鋅納米陣列等四層材料覆蓋??墒占梭w運動摩擦產生的電能,為LED燈、液晶顯示屏以及汽車遙控鑰匙充電。

產品3:自驅動心臟起搏器。中國科學院北京納米能源與系統研究所王中林院士和李舟副教授領導研究小組,將自驅動能源系統植入大鼠體內,成功收集并轉化大鼠呼吸運動所產生的能量。

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