柔性摩擦電發電機在美誕生
美國佐治亞理工學院的一個科研組日前稱,他們開發了一種透明的柔性摩擦電發電機,能利用走路時的機械能發電。摩擦電是自然界最常見的現象之一,因為很難收集利用而被忽略。 他們開發的發電機通過聚酯纖維薄片與聚二甲基硅氧烷(PDMS)薄片的摩擦來產生電力。當摩擦發生時,兩層聚合物薄膜之間產生電荷分離并形成電勢差,經由外部電路即可形成電流。聚酯纖維產生電子,聚二甲基硅氧烷負責接收電子。不過,這些電荷的數量不能滿足應用需要。研究人員分別對線條、立方體和金字塔3種摩擦表面圖案進行測試,發現金字塔圖案的表面摩擦時加速了電荷形成,更利于電荷分離,產生的電流最多,極大地提高了摩擦電發電機的效率。 為了制造這種發電機,他們借助光刻和蝕刻工藝,先用硅片造出一個模具,再將液態PDMS和一種交聯劑混合后涂到模具上,冷卻后形成一張薄膜,最后將兩種獨有金屬電極的高分子聚合物薄膜銦錫氧化物(ITO)與聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜貼合在一起,形成......閱讀全文
柔性摩擦電發電機在美誕生
美國佐治亞理工學院的一個科研組日前稱,他們開發了一種透明的柔性摩擦電發電機,能利用走路時的機械能發電。摩擦電是自然界最常見的現象之一,因為很難收集利用而被忽略。 他們開發的發電機通過聚酯纖維薄片與聚二甲基硅氧烷(PDMS)薄片的摩擦來產生電力。當摩擦發生時,兩層聚合物薄膜之間產生電荷分離并
科學家開發出透明的柔性摩擦電發電機
據物理學家組織網7月10日報道,由美國佐治亞理工學院的科學家領導的一個研究小組稱,他們日前開發出了一種透明的柔性摩擦電發電機。這種微型發電機能將散步這樣的機械能轉化為電,能“感覺”到一根羽毛飄落下來產生的壓力,能用來制造自供電的觸摸屏,在電子產品、環境監測以及醫療設備制造等領域具有巨大的應用潛力
中科院開發出摩擦電發電機-走路為手機充電不是夢
一個4厘米見方的薄膜材料,通過導線與LED燈相連。只要用手捏一下這個薄膜材料,LED燈就會亮起。18日下午,科技日報記者在中科院北京納米能源與系統研究所看到,科學家已開發出摩擦電發電機。它的問世,為未來能源發展帶來了新的供給模式。 這種用高分子透明薄膜材料做成的器件就是一種發電機,或稱摩擦
超高摩擦電荷密度刷新摩擦納米發電機性能紀錄
人們一直致力于研究在維持現代社會巨大能源消耗的同時最小化環境消耗。從可再生的自然源(如太陽能、風能和生物質能)收集能量,已經被證實是應對能源危機的可持續可供選擇的方向,而且在化石燃料快速消耗的今天扮演著越來越重要的角色。最近發明的摩擦納米發電機具有質量輕、價格低廉,甚至在低工作頻率下仍然高效等先
“旗形”構造-高效采“風”
? 摩擦納米發電機作為高效的能量收集和轉換新途徑,在風能、水能、波浪能等各種機械能的收集轉換中得到了廣泛地拓展應用。其自供電的特性更為自然環境中設備運行的持續供能提供了一種理想方案。 近日,大連海事大學輪機工程學院教授徐敏義團隊提出并系統性研究了一種新型防潮且自適應風向的旗形摩擦納米發電機。不僅
摩擦發電新能源技術成果展示會在京舉辦
??????? 你有沒有想過,你每走一步路、拍一下手,都有可能點亮一盞燈?這個科幻小說中才會出現的場景如今成了現實。3月18日,中國科學院北京納米能源與系統研究所在京舉辦摩擦發電新能源技術成果展示會,展示了多項摩擦電發電機的最新研究成果。 納米能源所首席科學家、中科院外籍院士王中林說,他們研發
摩擦納米發電機可收集全向水波能
近日,中科院北京納米能源與系統研究所等機構研究人員開發了一種用于全向水波能收集的摩擦納米發電機。該設備可以通過共振效應實現對不同頻率水波能的有效收集,并在水波測試中獲得了良好的實驗結果。 5月26日,相關論文刊登于《焦耳》。 該論文通訊作者、中科院北京納米能源與系統研究所研究員王杰告訴《中國
科學家-聚吡咯銅金屬海綿制備能量轉換-存儲一體化器件
柔性電子器件作為一種可彎曲、可形變的新型電子器件,日益受到廣泛關注。近年來的科學研究也推動了柔性電子器件在信息、能源、醫療等領域的飛速發展,但現有的柔性電子器件依然存在質量大、形變不易恢復等不足之處。因此,制備機械穩定性高、質量小的柔性電子器件迫在眉睫。海綿是一種形變可逆的多孔材料,其已被廣泛應
“水能摩擦納米發電機”海洋發電或成現實
國家“頂尖千人計劃”入選者、中國科學院外籍院士王中林領導的團隊研制出水能摩擦納米發電機,組網利用后或可實現每平方公里海面產生兆瓦級電能。海洋發電產生的能源或將超越水電等“綠色能源”。 據中科院納米能源與系統研究所介紹,如果將這些水能摩擦納米發電機結成網狀放置到海洋中,將會使海水無規則
技術突破!新型摩擦生電納米發電機問世
美國阿拉巴馬大學亨茨維爾分校科學家研制出了一種新型摩擦生電納米發電機,可為小型設備供電。該發電機使用石灰石膩子發電,與傳統摩擦發電方法相比,能節省大量成本。相關論文發表于最新一期美國化學會《ACS Omega》雜志。 研究示意圖 圖片來源:美國化學學會《ACS Omega》雜志 摩擦生電納
納米發電機-新時代的變革?
納米發電機,是基于規則的氧化鋅納米線的納米發電機,是在納米范圍內將機械能轉化成電能,是世界上最小的發電機。目前納米發電機可以分為3類。 一類是壓電納米發電機,壓電納米發電機是利用特殊納米材料(氧化鋅)的壓電性能與半導體性能,把彎曲和壓縮的機械能轉變為電能的微型發電機。一類是摩擦納米發電機,摩擦
美研制從周圍環境收集能量的發電裝置
英國《自然―通訊》期刊近日發表的一篇論文介紹了可再生能源領域一項新技術:一種被稱為回轉摩擦發電機(rotary triboelectric generator)的新型發電裝置,可從周圍環境中提取能量,將微風、水流甚至人體運動的動能轉化為電能。該種發電裝置不但效率高,而且成本低廉。
上海微系統所等在納米發電機制造技術研究方面獲進展
為了滿足便攜式、微小型無線電子器件的能源需求,從環境中獲得能量轉化為電能變得越來越重要。近年來,高效、結構簡單的摩擦納米發電機(TENG)的出現,為解決上述問題提供了契機。摩擦納米發電機是基于摩擦-電效應將機械能量轉換為電能的能量采集轉換裝置,已被廣泛研究應用于采集人體運動中產生的能量,以及風能
多層集成摩擦納米發電機的研究取得重要進展
機械能以其大量存在、獲取方便和形式多樣等特點作為我們收集利用的優勢能源。基于壓電、靜電和電磁機制的機械能收集技術現已發展成熟并可用于以下應用領域:無線傳感系統、環境監測、生物醫學和電子設備等。作為我們生活環境中最常見的機械能形式之一,生物機械能由步行等人體運動產生,而這些能量往往被浪費掉了。如果
納米能源所在摩擦納米發電機研究中獲進展
海洋是巨大的能源寶庫,理論上,海洋完全可以滿足地球上所有的能源需求,并且不會對大氣造成任何污染,因此海洋能也被譽為“藍色能源”。與風能或太陽能相比,藍色能源擁有地理分布上的優勢,海洋覆蓋了地球75%的表面,全球約44%的人口都居住在距海岸線150千米的范圍內。但與風能和太陽能等可再生能源相比,對
基于摩擦電的自驅動透明密碼
引言隨著信息技術的發展,涌現出包括傳感技術、人工智能、智能通訊和控制等新技術,以幫助人們管理和處理各種信息,因此人的信息功能得到極大的擴展。人們在日常出行、工作環境中得到了極大的便利。但是這種便利建立在越來越龐大的信息需求之上,一方面增加了通訊網絡的負擔,另一方面信息的多次交換也給個人信息的
電荷補償機制實現摩擦納米發電機穩定超高電壓輸出
摩擦納米發電機(Triboelectric nanogenerator, TENG)被認為是一種高開路電壓的器件,并已應用于驅動離子源、等離子源、靜電紡絲及介電彈性體等,然而,要達到數千伏的高壓往往需要較大的器件面積、較高的摩擦力或者外加倍壓電路,并不能完全滿足實際應用的需求;此外,文獻中報道的
透氣又透汗!新型柔性心電監測貼片問世
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/3/519891.shtm ■本報記者 沈春蕾 近年來,柔性電子器件在健康監測、個性化醫療等領域備受關注。但研究收集的用戶體驗反饋顯示,柔性電子器件制備的可穿戴電子設備的透氣性仍不盡如人意,汗液積聚在器
透氣又透汗!新型柔性心電監測貼片問世
近年來,柔性電子器件在健康監測、個性化醫療等領域備受關注。但研究收集的用戶體驗反饋顯示,柔性電子器件制備的可穿戴電子設備的透氣性仍不盡如人意,汗液積聚在器件和皮膚之間,不僅給使用者帶來不舒服的體驗,而且影響電子器件監測生理信號的能力。香港城市大學副教授于欣格帶領團隊通過三維定向汗液輸運技術,開發了透
納米能源所首次提出摩擦電子學新研究領域
最近,中國科學院北京納米能源與系統研究所王中林院士領導的研究小組將摩擦納米發電機與傳統場效應晶體管相結合,研制出接觸起電場效應晶體管,首次提出了摩擦電子學(Tribotronics)這一新的研究領域。相關研究成果于8月16日在線發表于ACS Nano(DOI: 10.1021/nn5039806
柔性透明摩擦電子學晶體管等研究獲進展
近年來,柔性電子技術由于其柔韌和輕便等特點,在可穿戴電子、智能皮膚、可彎曲顯示屏和人機界面等方面展示出很大的應用前景。柔性電子器件的基板具有可變形性,采用的聚合物材料也具有接觸起電的特性,可為其與外界環境的交互建立主動式機制。 摩擦電子學是利用摩擦產生的靜電勢作為門極信號來調控半導體中電傳輸與
我國發明固液接觸摩擦納米發電機收集波浪能傳感信號
近年來海洋生態環境傳感器逐步向小型化、智能化的方向發展,這對整個傳感系統的能源補給、材料、通訊等方面提出了巨大挑戰。國內外開展了面向海洋生態環境傳感器的新能源技術研究,如太陽能、風能、溫差能和波浪能。相比于太陽能、風能和溫差能,波浪蘊藏著巨大能量,并且具有更大的時間和空間適用范圍。但由于波浪的運
邁向綠色新能源的高效能摩擦納米發電機問世
近日,由中國科學院北京納米能源與系統研究所和美國佐治亞理工學院共同參與的科研團隊在王中林教授的帶領下,設計和制作出大功率的二維平面摩擦發電 機,并成功地展示了其通過收集環境中的機械能來實時驅動常規電子產品的能力。該高性能摩擦發電機開創了自驅動便攜式電子設備的實用化進程,并為在大范圍內 收
ACS-Nano:可穿戴式醫療設備充電的摩擦納米發電機
近日,美國萊斯大學(Rice University)的科學家們研發出一種名為Triboelectric nanogenerator,可以對人體可穿戴式醫療設備進行充電的小型便攜式納米發電機,患者可以通過日常的活動對該發電機進行充電。相關研究成果以“Laser-Induced Graphene T
王中林院士團隊研制出“水能摩擦納米發電機”
記者3日從中國科學院獲悉,國家“頂尖千人計劃”入選者、中國科學院外籍院士王中林領導的團隊研制出水能摩擦納米發電機,組網利用后或可實現每平方公里海面產生兆瓦級電能。海洋發電產生的能源或將超越水電等“綠色能源”。 據中科院納米能源與系統研究所介紹,如果將這些水能摩擦納米發電機結成網狀
納米能源所摩擦納米發電機回收海水動能研究獲進展
利用海洋能源,是當今世界能源研究的前沿方向。據統計,世界范圍內海洋中的波浪能達700億千瓦,占全部海洋能量的94%,是各種海洋能量的主體。然而,一個多世紀以來,海洋波浪能開發成本高、規模小、經濟效益差,而陸地近海周期短、波高小、能流密度低等特征始終束縛著其大規模商業化開發利用和發展。新型、簡易、
新一代恒流摩擦納米發電機研究獲進展
摩擦起電和靜電是一種非常普遍的現象,由于它很難被收集和利用,往往是被人們所忽略的一種能源形式。自從2012年中國科學院北京納米能源與系統研究所王中林發明摩擦納米發電機(TENG)以來,全世界的學者從各個方面對TENG進行了廣泛的研究。TENG作為一種能源器件得到實際應用的關鍵在于進一步提高功率密
超薄可拉伸自供電觸覺傳感陣列新策略
研究亮點 1.開發了超薄海綿PDMS納米發電機作為自發電傳感器; 2.常溫下高通量集成高透明性的銀納米線電極;? ? ? 3.實現了陣列化可拉伸納米發電機在規模化觸覺傳感的高靈敏應用。 研究背景 柔性可拉伸的摩擦電納米發電機(flexible and stretchable tribo
透明、可拉伸的仿皮膚式摩擦納米發電機研制成功
近年來,隨著柔性晶體管/集成電路、可拉伸光電器件、可折疊顯示屏和電子皮膚等各種革命性功能產品的大量涌現,柔性/可拉伸電子產品取得了飛速的發展。這些產品對其供能設備則提出了更高的要求,希望其具有相當的柔韌性和可拉伸性。然而,鮮有能源器件可以同時實現柔韌性、高透明度和可拉伸性。另外,市場不斷增長的可
揭秘:摩擦電光伏耦合效應的作用機制
近日,暨南大學信息科學技術學院唐群委教授團隊在全無機CsPbBr3鈣鈦礦摩擦納米發電機領域取得重要進展,并在材料領域頂級刊物Advanced Functional Materials發表了題為“Dielectric hole collector towards boosting charge t