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    氣球注滿水 可變身高性能發電機材料

    發布時間:2020-07-09來源:科技日報作者:洪恒飛 柯溢能 江耘63

        灌了水的氣球,有很好的彈性和可拉伸特性,構成氣球的PVC材料則具有優良摩擦電特性——在科研人員眼中,注水的氣球成了制作發電機的好材料。

      近日,浙江大學海洋學院海洋電子與智能系統研究所納米能源研究團隊,利用氣球制成了可用于收集波浪能的多倍頻高性能摩擦納米發電機。研究成果已發表于國際著名期刊《先進能源材料》。

      據了解,由浙江大學徐志偉教授領銜的研究團隊制備的這一多倍頻高性能摩擦納米發電機,由一個方形盒和一個水氣球兩部分構成:方形盒內壁上覆蓋一層導電銅箔,導電銅箔表面粘一層尼龍薄膜,將導線放入注有氯化鈉水溶液的氣球,再將制作好的水氣球放到方形盒中,這臺發電機即可投入使用。

      “根據摩擦起電原理,當氣球和尼龍薄膜相互碰撞摩擦時,兩種薄膜的表面會帶上等量的異種電荷。當兩種薄膜做接觸—分離運動時,氣球中的氯化鈉溶液和導電銅箔就會感應出等量異種電荷,這時連接兩個電極的電路中就會產生交變電流?!表椖繄绦腥讼目巳忉屨f。

      據介紹,由于水氣球具有一定的彈性和可拉伸性,因此即便受到低頻率的外力作用,也會和尼龍薄膜不斷碰撞摩擦,并在表面不斷積累電荷直到達到飽和,進而產生多倍頻的輸出電流。根據實驗測試,在1.5赫茲的工作頻率下,這款發電機短路電流的瞬時峰值可以達到147微安,開路電壓的瞬時峰值可以達到1221伏。

      值得一提的是,這一多倍頻高性能摩擦納米發電機可收集任意方向的機械能,在海洋能收集方面具有廣闊前景。相同條件下,它在一個工作周期內的總轉移電荷是傳統摩擦納米發電機的28倍。


    《科技日報》2020年7月9日04版


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