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ag体育官网-图片来源:蔚山国立科学技术研究所格鲁吉亚理工大学科学家从2012年开始探索纳米级静电发电机(TENGs)的应用和商业前景。所谓TENGs通过摩擦产生静电非常简单。据悉,最近韩国蔚山国立科学技术研究所(UNIST)研究组攻克了妨碍TENGs技术广泛使用的技术测试——产量低的问题。为了解决问题,他们发明了一种新型聚合物作为电介质材料。

电介质本身是绝缘体,但在给终端电场时会再次极化。没有外部电场。

电介质不会再次引起极化和脱极化,而是构建差分/静电功能。TENGs设备本身由两种不同的材料组成,可以互相摩擦,通过摩擦,玻璃、尼龙等材料可以释放电子,硅、特氟隆等材料可以吸收电子。TENGs可以将摩擦产生的机械能转换为电能,为小型电子设备提供电能。UNIST研究人员在研究TENGs设备时发现,其特性简单,但摩擦发展方式稍有不足。

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例如,摩擦中的材料分布不均匀,摩擦导致磨损严重,静电对干燥环境非常脆弱,输入电时损失较小。因此,该韩国研发团队起初将重点放在提高电力输入上,但在研发过程中有可能解决与TENGs相关的环境问题。

他们向科学进阶局公开发表的设备与格鲁吉亚理工学院的研究非常相似。但是UNIST发明家的新聚合物基因组需要从电极上抽取更多的电,输入功率也需要更多。UNIST的一名研究人员和论文的共同作者Jeong Min Baik在接受IEEE Spectrum的邮件采访时表示:“为了提高输入量,我们努力发明新的聚合物作为更有效的介质,以开发增加内部电力损失的新设备结构。

”作为材料科学家,我指出,将最好的聚合物准备成有效的电介质是最重要的。“这种新型聚合物的容量亲和率(用于测量电场中存储的材料容量)是原来材料的两倍。电容器亲合率以上的迅速增加也使电荷密度比其他纳米发电机增加了一倍。另外,如果研究人员将偶极方向对准薄膜,材料的电荷拒绝特性就会大大提高,功率输入增加了20倍。

Baik和他的同事坚信,输入功率的大幅提高可以更好地将TENGs技术限制在电池设备上。Baik表示:“这项工作的最终目标是为了智能手表和手机电池。

”我指出这是可以建造的,但还需要一些时间。目前最相似的目标是应用于基于摩擦静电的自行发电物理传感器。

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解决了平静(已解决)的问题后,最终产品即可使用。”Baik的下一步是利用升级后的聚合物TENGs作为智能手表电池的1%。

他说:“为了构建这一阶段,我不会设计新的介电层,我会对单体材料重新展开整合。”Via spectrum.ieee.org想了解最近研究的更多咨询,因此关注公众号“新知性”,共同背智能未来。

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