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行業(yè)視點(diǎn)
中科院展示摩擦電發(fā)電機最新成果
內容簡(jiǎn)介:王中林表示,摩擦電發(fā)電機的動(dòng)力源既可以是風(fēng)力、水力、海浪等大能源,也可以是人的行走、身體的晃動(dòng)、手的觸摸、下落的雨滴等環(huán)境隨機能源,還可以是車(chē)輪的轉動(dòng)、機器的轟鳴等被浪費甚至是垃圾的能源,實(shí)現對機械能的有效收集。
  中新網(wǎng)北京3月18日電 (記者 孫自法)人的行走發(fā)電、下落雨滴發(fā)電、車(chē)輪轉動(dòng)發(fā)電、機器轟鳴發(fā)電……這些人們印象中尚停留在理論研究階段的能源利用方式,在中國科學(xué)院北京納米能源與系統研究所(中科院納米能源所)18日下午舉辦的摩擦發(fā)電新能源技術(shù)成果展示會(huì )上,已經(jīng)成為活生生的現實(shí)并走向廣泛應用。  

  中科院納米能源所所長(cháng)、首席科學(xué)家王中林院士領(lǐng)導的科研團隊2012年初在世界上首次研發(fā)成功摩擦電發(fā)電機。他介紹說(shuō),與傳統的電磁感應式發(fā)電機和摩擦起電原理完全不同,摩擦電發(fā)電機利用的是摩擦起電和靜電感應效應的耦合,同時(shí)配合薄層式電極的設計,實(shí)現電流的有效輸出。其結構非常簡(jiǎn)單、輕巧,用來(lái)產(chǎn)生摩擦并形成電流向外輸出的基本元件,都是僅有微米級厚度的薄膜材料,使得整個(gè)器件具備柔軟甚至可以透明的特性。 

  摩擦電發(fā)電機成本很低,主要部件由有機材料和常見(jiàn)金屬構成,而且用量極少,非常適合大規模產(chǎn)業(yè)化推廣。其輸出性能可以通過(guò)簡(jiǎn)單的材料更換或者在材料表面制備納米涂層來(lái)控制和改善,還可以通過(guò)化學(xué)方法對其表面進(jìn)行修飾,以實(shí)現更豐富的功能。王中林稱(chēng),這給化學(xué)和材料領(lǐng)域增加了非常多的基礎和應用研究的機會(huì ),甚至可能產(chǎn)生一些新的研究方向。 

  王中林團隊通過(guò)不斷努力,摩擦電發(fā)電機輸出功率密度已從最初的僅3.67毫瓦/平方米,提高到目前最高可達500瓦/平方米。科研人員還成功克服摩擦電發(fā)電機輸出電流小、電壓高、難以直接給用電器有效充電的缺陷,將輸出電流提高到3毫安,最高平均穩定輸出功率達1.5瓦,實(shí)現對小型電器實(shí)時(shí)供電。該研究成果不僅讓人們看到摩擦電發(fā)電機正迅速邁向產(chǎn)業(yè)化,更有望從微小能源領(lǐng)域躋身于大規模應用的綠色新能源之列。 

  王中林表示,摩擦電發(fā)電機的動(dòng)力源既可以是風(fēng)力、水力、海浪等大能源,也可以是人的行走、身體的晃動(dòng)、手的觸摸、下落的雨滴等環(huán)境隨機能源,還可以是車(chē)輪的轉動(dòng)、機器的轟鳴等被浪費甚至是垃圾的能源,實(shí)現對機械能的有效收集。未來(lái)摩擦電發(fā)電機的廣泛應用,人類(lèi)將有望通過(guò)自身的活動(dòng)為便攜式、可穿戴式設備直接供電,從根本上解決便攜設備功能越來(lái)越多、電池越來(lái)越不夠用的矛盾。 

  當天的展示會(huì )上,中科院納米能源所向媒體現場(chǎng)演示旋轉式直流摩擦發(fā)電機、剎車(chē)發(fā)電模擬裝置、自驅動(dòng)無(wú)線(xiàn)觸摸報警器、柔性透明摩擦發(fā)電機、碟式寬頻摩擦發(fā)電機、腳踏式摩擦發(fā)電機、潮汐能收集裝置等20件摩擦發(fā)電裝置的發(fā)電操作,集中展示“一舉一動(dòng)皆能發(fā)電”的全新能源供給模式。(完) 
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