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上海长方光学仪器有限公司

我国研发“脉冲式摩擦纳米发电机”可将微小机械能转为电能

2020-01-17 17:12:37  来源:仪器网整合 浏览量:1030次
【导读】TENG这种颠覆性技术的出现,也使得未来很多装置不再需要电池,从其工作的环境中获取能量就可以实现自己发电。

发电机是指将其他形式的能源转换成电能的机械设备,它由水轮机、汽轮机、柴油机或其他动力机械驱动,将水流,气流,燃料燃烧或原子核裂变产生的能量转化为机械能传给发电机,再由发电机转换为电能。发电机通常由定子、转子、端盖及轴承等部件构成。

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河南大学程纲教授课题组设计了一种基于脉冲式摩擦纳米发电机(Pulsed-TENG)的通用无源电源管理电路,输出阻抗得到了最 大程度的降低,并始终保持输出能量的最 大化,很好地解决了传统TENG存在的输出阻抗高等问题。研发出基于摩擦起电与静电感应效应耦合的摩擦纳米发电机(TENG)可以直接将环境中微小的机械能转换为电能。TENG这种颠覆性技术的出现,也使得未来很多装置不再需要电池,从其工作的环境中获取能量就可以实现自己发电。

无源电路

所谓有源电路和无源电路,在电路中是按照是否包含电源来划分的,有源电路就是包含电源的电路;无源电路就是不包含电源的电路。在工程技术上的有源和无源其意思与电路中的含义差不多,不过此时的“电源”则是广义的,即指是否含有“电动势”的电路。比如,在线路上,除了供电电源以外,是否包含有电动机、线圈、电容器等储能元件。由于电动机、线圈、电容器等在供电电源断开后,还存在着一定的电动势,能够为其它电路元件提供电能,因此包含有电动机、线圈、电容器等储能元件的电路就称为有源,若不包含则称为无源。

简单的讲凡包含有电子器件(如电子管、晶体管、集成电路等)的电路就是有源电路,而不包含这些器件只是由RCL等基础元件组成的电路就属于无源电路。

纳米发电机

基于规则的氧化锌纳米线的纳米发电机,是在纳米范围内将机械能转化成电能,是世界上最小的发电机。目前纳米发电机可以分为3类。一类是压电纳米发电机,压电纳米发电机是利用特殊纳米材料(氧化锌)的压电性能与半导体性能,把弯曲和压缩的机械能转变为电能的微型发电机。还有一类是摩擦纳米发电机,摩擦发电机利用了两种对电子束缚能力不同的材料,相互接触时得失电子而在外电路产生电流的微型电机。目前主要有四种模式,垂直接触分离,平面滑动式,单电极式,独立层式。第三类为热释电纳米发电机。

脉冲电子技术

指电子技术中经常运用的一种像脉搏似的短暂起伏的电冲击(电压或电流)。主要特性有波形、幅度、宽度和重复频率。脉冲是相对于连续信号在整个信号周期内短时间发生的信号,大部分信号周期内没有信号。就像人的脉搏一样。现在一般指数字信号,它已经是一个周期内有一半时间有信号。计算机内的信号就是脉冲信号,又叫数字信号。

摩擦电发电机

一种透明的柔性摩擦电发电机,能依靠摩擦点电势的充电泵效应,借助柔性高分子聚合物材料,成功地把极其微小的机械能转化成为了可供使用的电力。此种发电机在电子产品、环境监测以及医疗设备制造等领域具有巨大的应用潜力。这种微型发电机制造工艺简单,成本低廉,能很方便地进行大规模生产的应用。同时它还具有极好的耐久性和可加工性,可轻松融入其他产品的设计当中。



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2020-01-17 17:12:37
标签:脉冲电子技术 , 摩擦纳米发电机 , 无源电路
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