Kan en friktionsgenerator generere elektricitet for at nå dæmningen?
Den triboelektriske virkning er et af de mest almindelige fænomener i naturen. Det er et fænomen, hvor to forskellige materialer gnides friktion for at komme i kontakt med overfladen. De to plader, som er i kontakt med hinanden, er ikke ladet på overfladen, men efter kontakten er egenskaberne forskellige på grund af forskellige materialer, det er let at tabe elektroner, og det er let at få elektroner, hvorved de to materialer til at kontakte hinanden. Positivt opladet, den ene side er negativt ladet. Dette er den friktionselektrificering, som vi generelt ved. Selv om dette fænomen er almindeligt, er det ikke blevet anvendt effektivt som en strømkilde undtagen at blive brugt til at danne et højspændings elektrisk felt i elektriske forsøg.
I slutningen af marts forårsagede rapporter om "friktionsgeneratorer" udbredt bekymring. Nyhederne blev udvalgt fra januar 2012. Forskningsgruppen Wang Zhonglin, chefforsker ved Beijing Institute of Nano Energy and Systems, kinesisk videnskabsakademi, designede en række friktionsgeneratorer.
Efter at de to plader er opladet af kontaktfriktionsfladen, adskilles de to arks overflader. Da objekterne har en tendens til at opretholde elektrisk neutralitet, er de to plader forbundet til det eksterne kredsløb gennem elektrodlaget, og elektronerne passerer gennem det eksterne kredsløb. Strømning mellem de to elektrodlag for at danne en strøm - ifølge dette princip kan generatoren omdanne den mekaniske energi af brise, vandstrøm og endog menneskelig bevægelse i naturen til elektrisk energi. Denne nye type friktionsgenerator er også omkostningseffektiv, samtidig med at effektgenereringseffektiviteten sikres.
Friktionsgeneratoren kan kombineres med konventionelle generatorer til at generere elektricitet
Friktionsgeneratorer adskiller sig fra traditionelle "elektromagnetiske induktionsgeneratorer" og "friktionsstartere". Kernen af friktionsgeneratorer ligger i to vigtige ideer, den ene er koblingen af friktionselektrifikation og elektrostatisk induktion, og den anden er tyndt lag. Elektrode design. Reporteren erfarede, at hele anordningen på grund af brugen af filmmaterialer med tykkelse i mikrontykkelse kan være blød eller endog gennemsigtig.
Selvom friktionsgeneratorens indledende udgangsstrøm og effekt ikke var ideel, blev Wang Zhonglin-teamet efter to år problematisk overvundet. Forskerne fandt, at under glidningen af de to arbejdsdele af friktionsgeneratoren, kan mængden af ladningsoverførsel mellem elektroderne forbedres kraftigt ved den ordnede mønster af materialets overflade, og den er kvasi-lineær med mønsterdensiteten.
Derfor konstruerede de en mønstret array struktur, der producerede et kvalitativt spring i friktionsgeneratorens udgangseffekt. Den nyeste friktionsaggregationsenhed består af en planariseret cirkulær stator og en rotor. Den bruger et overflademønstret friktionslag og elektrodlag for at opnå en gennemsnitlig udgangseffekt på 1,5W gennem et roterende kontaktdrevdesign, der opnår op til 24%. - 50% energikonvertering.
Sammenlignet med den traditionelle generator har friktionsgeneratorens egenskaber karakteristika for højspænding og lav strøm, som kan danne en komplementær strømgenereringsmodus med den lave spænding og den høje strøm af den konventionelle generator.
På samme tid, fordi friktionsgeneratoren anvender en let og billig organisk film, er dens kraftproduktion pr. Enhedsvolumen 30 til 50 gange den for en konventionel generator, og kraftproduktionen pr. Massemasse er 30 til 40 gange den for en konventionel generator generator. Det har en meget stor fordel i udgangseffektdensiteten. I øjeblikket udvikler og forbedrer Wang Zhonglin-teamet friktionsgeneratorer med hensyn til holdbarhed. De eksisterende friktionsgeneratorer har stadig ingen dæmpning i brugen af 1 million rotationer.
Hvad er forskellen mellem en friktionsgenerator og en manuel strømgenerator?
På Beijing Institut for Nano-Energi og Systemer, kinesisk videnskabsakademi, viste Wang Zhonglin reporteren kraftgenereringsvirkningen af friktionsgeneratoren: de to stykker forbundne sammen forsigtigt at klemme overfladen for at få kontakt efter at have frigivet hånden, lys, der er tilsluttet terminalen, lykkes successivt. Denne måde at omdanne mekanisk energi til elektrisk energi er ikke første gang, den er blevet vist.
En lignende push-type lommelygte konverterer også mekanisk energi til elektrisk energi, som er forskellig fra en friktionsgenerator.
I princippet er strømgenereringsprocessen af push-type lommelygte baseret på det traditionelle elektromagnetiske induktionsstrømgenereringsprincip. Den mekaniske energi tilvejebringes ved tryk på hånden, og gearet inden i lommelygten drives for at rotere, hvorved spolen køres for at udføre bevægelsen af den skærende magnetiske linje for at generere strømmen. En sådan strømgenererende indretning skal have en indbygget magnet til dannelse af et magnetfelt, hvilket resulterer i et relativt stort volumen og en vægt, en kompliceret indre struktur og en lav udgangseffekt, som er et "lille elektrisk apparat" med en lille effekt . Friktionsgeneratoren anvender en let og tynd plastfilm, der er kompakt og enkel i struktur, og udgangsstrømmen øges til 3 mA gennem friktionsoverfladens mønstrede design, således at den ikke kun kan indse "små apparater" som f.eks. mobiltelefoner. Real-time strømforsyning, og det er let at danne et array gennem flere sæt friktionsgeneratorer for at opnå storskala energiforsyning.
Ved at kombinere generatorer og strømstyringskredsløb har forskerne yderligere udviklet et komplet lille strømforsyningssystem. Systemets funktioner fungerer som impedansreduktion, korrigering, energilagring og spændingsregulering. Det giver en konstant spændingsstabil DC-udgang, der giver strøm i realtid eller direkte opladning til en række fælles elektroniske produkter, herunder mobiltelefoner. Nuværende udgangseffektdensiteter er op til 500 watt pr. Kvadratmeter.
