摩擦納米發電機
文章出處： m.hjay.cn閱讀量：1196發表時間：2014/4/1 18:29:02
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最近研究了摩擦納米發電機與傳統電磁感應發電機的對稱性和互補性，首次提出了摩擦納米發電機是繼電磁感應發電機之后，采用機械能發電的又一種重要方式，是具有可能和電磁感應發電機同等重要的新能源技術。相關研究成果分別發表在《先進材料》（Adv.Mater. DOI:10.1002/adma. 201400207）和《納米技術》（Nanotechnol. 2014,25(13): 135402）雜志上。
人們的生活環境和工業生產中存在大量可以利用的機械能，自1831年邁克爾·法拉第發現電磁感應現象后，電磁感應發電機成為了最重要、最廣泛的發電方式，至今還沒有其它發電方式可與之比肩。近年來，王中林研究團隊發明的摩擦納米發電機提供了一種采用機械能發電的新方法，其原理基于摩擦生電和靜電感應現象，不僅能夠驅動微納電子器件工作，還可以給便攜式電子設備和家用電器供電，收集電磁感應發電機不容易獲取的機械能，比如海浪能、機械振動等，將有可能成為與電磁感應發電機同等重要的發電技術。
由張弛和范鳳茹博士等組成的主力團隊，在王中林指導下，系統而詳細地對比了摩擦納米發電機和電磁感應發電機的工作原理、控制方程和輸出特性，提出了摩擦納米發電原理與電磁感應發電原理具有對稱性和互補性，實驗表明摩擦納米發電機的內阻約為十幾兆甚至上百兆歐，可以等效為內阻很大的電流源；而電磁感應發電機的內阻僅為幾歐或十幾歐，可以等效為內阻很小的電壓源。兩種電源通過與電阻的串并聯形式，可以實現對外電路供電的等效變換。同時，建立了基于兩種不同發電原理的混合式發電機，在多種模式下探索了兩種發電機在電路中的聯合工作，進一步驗證了摩擦納米發電機可以近似等效為理想電流源的特性，為其在電路中的深入應用提供了實驗依據。研究小組還討論了基于有機材料來提高摩擦納米發電機輸出功率的方法，這也為化學和材料學領域的研究開啟了新的方向。
（以上內容轉自光明網）
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