國外研究人員使用3D打印技術(shù)創(chuàng)建無線摩擦電納米發(fā)生器

lydiazhang   2018-02-07 11:00:14

來自南卡羅來納州克萊姆森納米材料研究所(CNI)的研究人員已經(jīng)使用3D打印技術(shù)來創(chuàng)建一個(gè)無線的摩擦電納米發(fā)生器,通過運(yùn)動(dòng)和振動(dòng)產(chǎn)生電力。

摩擦電是一種由摩擦產(chǎn)生的電荷,是克萊姆森大學(xué)研究人員認(rèn)為可以為地球提供動(dòng)力的綠色能源。去年,這個(gè)科學(xué)家小組制作了一個(gè)簡單的由塑料和膠帶材料制成的摩擦納米發(fā)電機(jī),它們在電子方面具有相反的行為,當(dāng)它們放在一起時(shí)會(huì)產(chǎn)生電壓。

該發(fā)電機(jī)可以通過鼓掌或敲擊腳來發(fā)電,然后可以將該能量轉(zhuǎn)移用于儲(chǔ)存在電池或電容器中。

這幾乎聽起來太簡單了,但是克萊姆森的研究人員剛剛更新了他們的技術(shù),使其更加有用?,F(xiàn)在是無線的,它的塑料部件已經(jīng)換成由石墨烯和PLA制成的多部分光纖。用于抓取電子的原始Kapton膠帶已被Teflon取代。

正是這種石墨烯-PLA纖維讓我們特別興奮。首先,操作石墨烯非常困難,但克萊姆森的研究人員使用了一種稱為“超聲波”的工藝,將石墨分解成高頻聲波層。而在PLA中,纖維也變成3D打印。

使用3D打印機(jī),團(tuán)隊(duì)能夠制造新的“W-TENG”納米發(fā)生器,能夠產(chǎn)生高達(dá)3000伏的電壓,足以為25個(gè)標(biāo)準(zhǔn)電源插座供電。而且由于電壓太高,W-TENG產(chǎn)生一個(gè)可以無線感應(yīng)的電場,使其成為一種二合一的電源和電子設(shè)備。

研究的第一作者Sai Sunil Mallineni解釋說:“它不僅可以為您提供能量,而且還可以將電場作為遙控器使用,例如,您可以點(diǎn)擊W-TENG并將其電場用作一個(gè)“按鈕”打開你的車庫門,或者你可以啟動(dòng)一個(gè)安全系統(tǒng),所有這些都不需要電池,被動(dòng)和無線的。

無線W-TENG可以用在外太空,海洋中部,甚至在電力供應(yīng)可能不足的軍事情況下。它也可以用來在災(zāi)區(qū)或發(fā)展中國家提供電力。

該研究的通訊作者Ramakrishna Podila說:“一些發(fā)展中國家需要大量的能源,盡管我們在這種環(huán)境下可能無法使用電池或電源插座。 “W-TENG可能是這些地區(qū)更清潔的發(fā)電方式之一?!?/span>

研究人員正在為其3D打印無線納米發(fā)生器尋求專利。他們的論文“A Wireless Triboelectric Nanogenerator”已經(jīng)發(fā)表在Advanced Energy Materials上。

0

985 0

發(fā)表評(píng)論

登陸后參與評(píng)論