Pot un generador de fricció generar electricitat per arribar a la presa?
L'efecte triboelèctric és un dels fenòmens més freqüents de la natura. Es tracta d'un fenomen en què dos materials diferents es freguen friccionalment per posar-se en contacte amb la superfície. Les dues fulles que estan en contacte entre si no es carreguen a la superfície, però després del contacte, les propietats són diferents a causa de diferents materials, un és fàcil de perdre electrons, i un és fàcil obtenir electrons, provocant així els dos materials per contactar-se uns als altres. Carregat de forma positiva, un costat es carrega negativament. Aquesta és l'electrificació de fricció que coneixem generalment. Encara que aquest fenomen és comú, no s'ha utilitzat eficaçment com a font d'energia, excepte per ser utilitzat per formar un camp elèctric d'alt voltatge en experiments elèctrics.
A finals de març, els informes sobre "generadors de fricció" van causar una gran preocupació. La notícia va ser seleccionada a partir de gener de 2012. L'equip de recerca de Wang Zhonglin, el científic cap de l'Institut de Nano Energy and Systems de Pequín, l'Acadèmia Xinesa de Ciències, va dissenyar una sèrie de generadors de fricció.
Una vegada que les dues fulles són carregades per la superfície de contacte, les superfícies dels dos fulls estan separades. Atès que els objectes tenen tendència a mantenir la neutralitat elèctrica, els dos fulls estan connectats al circuit extern a través de la capa d'elèctrode, i els electrons passen pel circuit extern. Que flueix entre les dues capes d'elèctrode per formar un corrent - d'acord amb aquest principi, el generador pot convertir l'energia mecànica de la brisa, el flux d'aigua, i fins i tot el moviment humà de la natura en energia elèctrica. Aquest nou tipus de generador de fricció també és rendible, tot i que garanteix l'eficiència de generació d'energia.
El generador de fricció es pot combinar amb generadors convencionals per generar electricitat
Els generadors de fricció són diferents dels tradicionals "generadors d'inducció electromagnètica" i "iniciadors de fricció" tradicionals. El nucli dels generadors de fricció rau en dues idees importants, una és l'acoblament de l'electrificació de fricció i la inducció electrostàtica, i l'altra és capa prima. Disseny d'elèctrodes. El reporter va saber que, a causa de l'ús de materials de pel·lícula amb un gruix de gruix de microns, tot el dispositiu pot ser suau o fins i tot transparent.
Encara que la producció inicial de corrent i potència del generador de fricció no era ideal, amb els esforços de l'equip de Wang Zhonglin, després de dos anys, el problema s'ha superat amb èxit. Els investigadors van trobar que durant el procés de deslizamiento de les dues parts de treball del generador de fricció, la quantitat de transferència de càrrega entre els elèctrodes es pot millorar considerablement mitjançant el modelat ordenat de la superfície del material i és quasi lineal amb la densitat del patró.
Per tant, van dissenyar una estructura de matriu modelada que va produir un salt qualitatiu en la potència de sortida del generador de fricció. L'última unitat de generació d'energia de fricció consisteix en un estator circular planificat i un rotor. Utilitza una capa de fricció modelada amb superfície i una capa d'elèctrode per aconseguir una potència mitjana de sortida de 1.5W a través d'un disseny rotatiu de la unitat de contacte, aconseguint fins a un 24%. - 50% de conversió energètica.
En comparació amb el generador tradicional, la sortida del generador de fricció té les característiques d'alta tensió i baixa corrent, que poden formar un mode de generació d'energia complementària amb la baixa tensió i corrent elevada del generador convencional.
Al mateix temps, perquè el generador de fricció utilitza una pel·lícula orgànica lleugera i econòmica, la seva generació d'energia per unitat de volum és de 30 a 50 vegades superior a la d'un generador convencional, i la generació d'energia per unitat és de 30 a 40 vegades superior a la d'un sistema convencional generador Té una gran avantatge en la densitat de potència de sortida. Actualment, l'equip de Wang Zhonglin està desenvolupant i millorant els generadors de fricció en termes de durabilitat. Els generadors de fricció existents encara no tenen atenuació en l'ús d'1 milió de rotacions.
Quina és la diferència entre un generador de fricció i un generador d'energia manual?
A l'Institut de Nano-Energia i Sistemes de Pequín, l'Acadèmia Xinesa de Ciències, Wang Zhonglin va mostrar al periodista l'efecte de generació de potència del generador de fricció: les dues peces connectades entre elles, agafaven suaument la superfície per fer contacte, després d'alliberar la mà, Les llums connectades a la terminal s'encén successivament. Aquesta manera de convertir l'energia mecànica en energia elèctrica no és la primera vegada que ha aparegut.
Una llanterna de tipus push similar també converteix energia mecànica en energia elèctrica, que és diferent d'un generador de fricció.
En principi, el procés de generació d'energia de la llanterna de tipus push es basa en el principi de generació elèctrica d'inducció electromagnètica tradicional. L'energia mecànica es subministra mitjançant el premsat de la mà, i l'engranatge dins de la llanterna es dirigeix a girar, per la qual cosa la bobina condueix el moviment de la línia magnètica de tall per generar el corrent. Aquest dispositiu de generació d'energia ha de tenir un imant integrat per formar un camp magnètic, resultant en un volum i pes relativament grans, una estructura interna complicada i una potència de sortida baixa, que és un "petit electrodomèstic" amb una potència petita . El generador de fricció utilitza una pel·lícula plàstica lleugera i prima, compacta i senzilla d'estructura, i el corrent de sortida s'incrementa a 3 mA mitjançant el disseny estampat de la superfície de fricció, de manera que no només es poden realitzar "petits electrodomèstics" com ara telèfons mòbils. La font d'alimentació en temps real, i és fàcil formar una matriu a través de diversos conjunts de generadors de fricció per aconseguir un subministrament d'energia a gran escala.
En combinar els generadors i els circuits de gestió de potència, els investigadors han desenvolupat encara més un petit sistema de subministrament elèctric. El sistema presenta funcions com la reducció d'impedàncies, la rectificació, l'emmagatzematge d'energia i la regulació de tensió. Proporciona una sortida DC constant de tensió constant, proporcionant energia en temps real o càrrega directa per a una varietat de productes electrònics comuns, inclosos els telèfons mòbils. Les densitats de potència de sortida actual són de fins a 500 watts per metre quadrat.
