韩国研发纳米发电机:只需摩擦就能给手机充电

从2012年开始,乔治亚理工的科学家就一直在探索纳米级静电发电机(TENGs)的应用和商业前景。

近日,韩国蔚山国立科技研究所(UNIST)研究团队在TENGs领域传来好消息,他们已经攻克了一个阻碍TENGs技术广泛应用的技术难题,那就是产出电量低的问题,为了解决这一问题,他们发明了一种新型的聚合物作为电介质材料。

韩国黑科技:只需摩擦就能给手机进行充电

一般意义上,只要电阻率超过10欧·厘米的物质都可以归于电介质的范畴,简单来说就是不导电的物质,比如空气、玻璃、云母片、胶木等。

只不过在静电场中,电介质内部可以存在电场,这也是电介质和导体之间的基本区别,因此当给电介质接入电场时,在外电场的作用下,这些电荷就会在微观范围内产生极化和去极化,实现充/放电的功能。

韩国黑科技:只需摩擦就能给手机进行充电

TENGs设备本身是由两种可以互相摩擦的不同材料组成,通过摩擦之后,玻璃、云母片、尼龙这些材料就可以放出电子,而硅、特氟龙这些材料正好可以吸收电子,因此TENGs设备就可以将摩擦产生的机械能转化为电能,为一些小型的电子设备提供电力。

不过,在研究TENGs设备时候,UNIST的研究人员发现,虽然该设备的特性确实有用,但其通过摩擦发电的方式却有一些缺陷,比如摩擦中的材料无法均匀的进行接触而导致材料磨损严重、静电对潮湿环境比较敏感导致电力输出时损耗较大等情况。因此UNIST研究人员最初是将其研究重心放在了提升点亮输出这一方面,而且,在研发的过程中,还可能顺道解决了一些与TENGs相关的环境问题。

韩国黑科技:只需摩擦就能给手机进行充电

经过实际性的研究后发现,UNIST在Science Advances上发表的设备与乔治亚理工的研究十分相似,只不过UNIST发明的新型聚合物电介质可以从电极中获取到更多的电量、输出的电力也相对更多!

前文提到,UNIST团队为了解决产出电量低的问题,发明了一种新型的聚合物作为电介质材料,这种新型的聚合物的电容率几乎是原材料的两倍,电量的输出更是提升了20倍。输出电量的大幅度提升势必会让TENGs技术更好的适用于充电设备中。

韩国黑科技:只需摩擦就能给手机进行充电

究其目的,研究TENGs技术的最终目标是为智能手机和手机进行充电,不得不说虽然这一愿景还是很美好的,至少说明了人类在向着智能手机等终端设备续航能力无限延伸方面在做着不懈的努力。

目前,通过人类的各种运动行为进行发电的研究都在马不停蹄的进行,比如美国麻省理工学院的两名学生设计了一种地板系统可以收集人们走路、跳舞以及跳跃等运动产生的机械能并将其转化成电能;美国一家公司开发了一款智能地板,可以根据用户的踩踏,利用压感原理发电;德国研究人员已研制出发电鞋,它可以在行走过程中收集电能……

韩国黑科技:只需摩擦就能给手机进行充电

不过,笔者认为,通过对人类运动行为进行电能的收集这样的实验也许还比较靠谱,对摩擦产生的电量进行似乎略显无稽。话说谁没事儿干会戴一双手套去摩擦着给自己的手机充电呢,如果将这样的技术应用到诸如机械方面,似乎安全性方面也是个很大的问题!

就笔者看来,与其研究这些微弱的电量,不如教育和培训我们的世人节约用电、研究新能源,这样产生的电量可比通过摩擦产生的电量多的多!

本文最后更新于2017-06-05 22:00,如存在内容或图片失效,请留言反馈,我们会及时处理,谢谢!
文章来源:栋科技
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