University of Surrey萨里大学萨里高级技术研究所(ATI)运用新纳米技术,开发了高能效、灵活的纳米发电机,与传统的纳米发电机相比,其功率密度提高了140倍,可以帮助我们获得足够的电力来为我们的可穿戴设备供电。
如果传统的纳米发电机产生10毫瓦的功率,这项新技术可以将输出增加到1000毫瓦以上。
ATI的研究人员认为,这一发展可能会实现纳米发电机与当今的太阳能电池一样高效。
萨里高级技术研究所的设备可以将少量的日常机械能(如运动)转化为更高的电能,类似于放大器在电子系统中增强声音的方式。
例如,如果传统的纳米发电机产生10毫瓦的功率,这项新技术可以将输出增加到1000毫瓦以上,使其适用于各种日常应用中的能量收集。
ATI的纳米发电机的工作原理类似于接力队,而不是一个电极(跑步者)自行传递能量(电荷)。
每个跑步者收集一根接力棒(电荷),添加更多,然后将所有接力棒传递给下一个跑步者,在称为电荷再生效应的过程中提高收集的总能量。
ATI的研究生Md Delowar Hussain说:“纳米发电机的梦想是从日常运动中捕获和使用能量,比如晨跑、机械振动或开门动作。
我们纳米发电机的关键创新在于,我们使用34个微型能量收集器对技术进行了微调,使用激光技术可以扩大生产规模,进一步提高能源效率。
”他补充说,我们的小型设备具有高能量收集密度,有朝一日可以与太阳能电池板的功率相媲美,并可用于运行从自供电传感器到无需更换电池即可运行的智能家居系统等任何设备。
该设备是一种摩擦电纳米发电机(TENG),可以捕获简单日常运动的能量并将其转化为电能。
摩擦电纳米发电机原理它们使用的材料在接触后会带电,然后分离——类似于你在头发上摩擦气球,气球会产生静电而粘住。
随着我们周围技术的不断发展,预计在未来几年,我们将有超过500亿个物联网(IoT)设备需要能源来供电。
这需要当地的绿色能源解决方案,这可能是一种方便的发电技术,可以利用任何机械运动的能量为小型设备供电。
未来纳米发电机可用于基于物联网的自供电智能系统,如自主无线操作、安全监控和智能家居系统。