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中国科学院北京纳米能源与系统研究所首席科学家、中科院外籍院士王中林领衔的团队,成功研发出摩擦发电新能源技术,或将实现诸如人的行走发电、下落雨滴发电、车轮转动发电等那些原本尚停留在理论研究阶段的能源利用方式。
摩擦生电是常识,但如何将这些"摩擦所得"的电利用起来,却是摆在人类面前的一道难题。近日,记者从中国科学院北京纳米能源与系统研究所获悉,该所首席科学家、中科院外籍院士王中林领衔的团队,成功研发出摩擦发电新能源技术,或将实现诸如人的行走发电、下落雨滴发电、车轮转动发电等那些原本尚停留在理论研究阶段的能源利用方式。
记者看到,这种摩擦发电机的基本元件其实就是一小块薄膜材料,将它通过导线与LED灯相连,只要用手捏一下这个薄膜材料,LED灯就会亮起。王中林称之为"一举一动皆能发电"的全新能源供给模式。
"摩擦只是产生了电压,没有电流,就无法使用。"王中林如此解读摩擦电发电机的原理:与传统的电磁感应式发电机和摩擦起电机原理完全不同,这种新技术利用摩擦起电和静电感应效应的耦合,同时配合薄层式电极的设计,实现电流的有效输出。这里有一个简单专业知识需要知道,即电要能做功,也就是"能用",电压和电流两个因素缺一不可。
目前,摩擦发电机输出功率密度已从最初的每平方米仅3.67毫瓦,提高到最高每平方米500瓦。王中林说,他的科研团队还成功克服了摩擦发电机输出电流小、电压高、难以直接给用电器有效充电的缺陷,将输出电流提高到3毫安,最高平均稳定输出功率达1.5瓦,实现对小型电器实时供电。王中林说,或许不久的将来,你只要正常走路,安在你鞋里的摩擦发电机就能随时为你自己随身携带的手机充电。
据悉,相关文章已经发表在3月5日出版的《自然·通讯》上。此前两年,即2012年1月,王中林的团队已成功研发世界首台摩擦发电机,并已经开发出了一些潜在应用系列产品的雏形。王中林说,该研究成果不仅让人们看到摩擦发电机正迅速迈向产业化,更有望从微小能源领域跻身于大规模应用的绿色新能源之列。
发电机租赁合同范本 甲方:扬州市圣丰发电设备厂 (以下简称:出租方)乙方:______________________________(以下简称:承租方)根据《中华人民共和国合同法》及有关规定,为明确...
永动机违背科学原理,没有成功的先例。不存在“永动机” 太阳能发电,简单的,用光电池。
甲方有义务提供三通一平,水通、电通、路通及场地平整。甲方没有提供电源,施工中使用发电机,可按签证计取台班费用,此时也应扣减定额含量中的用电消耗量对应的电费。
摩擦电是自然界中最常见的一种现象之一,无论是梳头、穿衣还是走路、开车都能遇到。但摩擦电又很难被收集和利用,因此往往被所忽视。由美国佐治亚理工学院教授王中林领导的研究小组,开发出了一种透明的柔性摩擦电发电机,借助柔性高分子聚合物材料成功地将摩擦转化成为了可供使用的电力。
摩擦电发电机依靠摩擦点电势的充电泵效应,通过聚酯纤维薄片与聚二甲基硅氧烷(PDMS)薄片的摩擦来产生电力。借助一种分离技术,当摩擦发生时,两层聚合物薄膜之间产生电荷分离并形成电势差,经由外部电路即可形成电流。在摩擦中,聚酯纤维产生电子,聚二甲基硅氧烷则负责接收电子。此外,外部的按压产生的机械形变也能使它们发生摩擦产生电力。
这种摩擦电发电机采用透明的柔性材料制造,未来它将有望取代普遍使用的触摸显示装置。此外,该摩擦电发电机还可以用作高灵敏度压力传感器。研究人员称,这种压力传感器非常敏感,即便是落下的水滴或是飘落的羽毛这样的微小压力也会被准确地“感觉”到,该装置有望在有机电子材料和光电系统中获得应用。
在纳米能源所,王中林团队已开发出旋转式直流摩擦发电机、刹车发电模拟装置、自驱动无线触摸报警器、柔性透明摩擦发电机、碟式宽频摩擦发电机、脚踏式摩擦发电机、潮汐能收集装置等摩擦发电装置。
摩擦电发电机的动力源既可以是已被人们认识的风力、水力、海浪等大能源,也可以是人的行走、身体的晃动、手的触摸、下落的雨滴等从没被人们注意过的环境随机能源,还可以是车轮的转动、机器的轰鸣等。
将来只要正常走路,安在鞋里的摩擦电发电机就能随时为你自己随身携带的手机充电。与工业大规模发电不同,摩擦电发电机可以让运动着的每个人都“发电”,可以让司空见惯的摩擦、挤压、坠落等现象都变成发电的动力源。未来,汽车刹车就能发电充电;如果把摩擦电发电机铺在马路上,每一辆驶过的汽车都能参与发电过程。
2014年3月18日,科研人员展示声波传感装置。只要人对着手中的设备说话,薄膜在声波的作用下受迫振动,与金属电极摩擦,产生感应电荷,输出电学信号。
中国科学院北京纳米能源与系统研究所首席科学家王中林院士领衔的团队成功研发摩擦发电新能源技术。摩擦发电技术,能为未来能源发展带来了新的供给模式。
王中林在2012年1月成功研发世界首台摩擦发电机。并发明了一种摩擦发电机,可以将握手、走路、潮汐等摩擦和静电产生的电能收集和利用起来,相关文章已经发表在3月5日的《自然·通讯》上。
两年来,他带领团队实现对小型电器的实时供电,降低了成本,让产业化成为可能。这种摩擦发电机的动力源既可以是风力、水力、海浪等,也可以是人的行走、手的触摸、下落的雨滴等环境随机能源,甚至可以是车轮的转动、机器的轰鸣等垃圾能源,哪怕说话也行。“或许不久的将来,你只要正常走路,附着在你衣服上或安在你鞋里的摩擦发电机就能随时为你随身携带的手机充电。”王中林说。
一个4厘米见方的薄膜材料,通过导线与LED灯相连。只要用手捏一下这个薄膜材料,LED灯就会亮起。
这种用高分子透明薄膜材料做成的器件就是一种发电机,或称摩擦电发电机。纳米能源所首席科学家王中林院士告诉记者,摩擦电发电机主要由有机材料和常见金属构成,其用量极少。摩擦电发电机利用的是摩擦起电和静电感应效应的耦合,同时配合薄层式电极的设计,实现电流的有效输出,输出功率最高可达500瓦/平方米。”