Kan en friktionsgenerator generera el för att nå dammen?
Den triboelektriska effekten är en av de vanligaste fenomenen i naturen. Det är ett fenomen där två olika material gnidas friktionsfritt för att komma i kontakt med ytan. De två arken som är i kontakt med varandra laddas inte på ytan, men efter kontakten är egenskaperna olika på grund av olika material, det är lätt att tappa bort elektroner, och det är lätt att få elektroner, varigenom de två material att kontakta varandra. Positivt laddad, den ena sidan är negativt laddad. Detta är friktionselektrifiering som vi allmänt känner till. Även om detta fenomen är vanligt har det inte använts som en kraftkälla utan att användas för att bilda ett högspänningsfält i elektriska experiment.
I slutet av mars orsakade rapporter om "friktionsgeneratorer" stor oro. Nyheten valdes från januari 2012. Forskningsgruppen Wang Zhonglin, chefsforskare i Peking-institutet för nanoenergi och -system, kinesiska vetenskapsakademin, utformade en serie friktionsgeneratorer.
Efter att de två arken har laddats av kontaktfriktionsytan separeras de två arkens ytor. Eftersom föremålen har en tendens att bibehålla elektrisk neutralitet är de två arken anslutna till den externa kretsen genom elektrodskiktet och elektronerna passerar genom den externa kretsen. Flöde mellan de båda elektrodskikten för att bilda en ström - enligt denna princip kan generatorn omvandla den mekaniska energin av vind, vattenflöde och till och med mänsklig rörelse i naturen till elektrisk energi. Denna nya typ av friktionsgenerator är också kostnadseffektiv samtidigt som man säkerställer effektgenereringseffektivitet.
Friktionsgenerator kan kombineras med konventionella generatorer för att generera el
Friktionsgeneratorer skiljer sig från traditionella "elektromagnetiska induktionsgeneratorer" och "friktionsstarter". Kärnan hos friktionsgeneratorer ligger i två viktiga idéer, en är kopplingen av friktionselektrifiering och elektrostatisk induktion, och den andra är tunnskikt. Elektrode design. Reportern fick veta att på grund av användningen av filmmaterial med tjocklek i mikrontjockleken kan hela enheten vara mjukt eller till och med transparent.
Trots att den ursprungliga utgångsströmmen och kraften hos friktionsgeneratorn inte var idealisk, har Wang Zhonglin-teamet efter två år problem lyckats undanröja problemet. Forskarna fann att under glidprocessen av de två arbetsdelarna i friktionsgeneratorn kan mängden laddningsöverföring mellan elektroderna förbättras kraftigt genom den ordnade mönstret av materialytan och den är kvaslinjär med mönsterdensiteten.
Därför utformade de en mönstrad arraystruktur som gav ett kvalitativt språng i friktionsgeneratorns uteffekt. Den senaste friktionsaggregatsenheten består av en planariserad cirkulär stator och en rotor. Den använder ett ytmönstrat friktionsskikt och elektrodskikt för att uppnå en genomsnittlig uteffekt på 1,5W genom en roterande kontaktdrevsdesign som uppnår upp till 24%. - 50% energikonvertering.
Jämfört med den traditionella generatorn har utsignalen från friktionsgeneratorn egenskaperna hos högspänning och lågström, som kan bilda ett komplementärt kraftgenereringsläge med lågspänningen och den höga strömmen hos den konventionella generatorn.
På samma gång, eftersom friktionsgeneratorn använder en lätt och billig organisk film är dess kraftproduktion per volymen 30 till 50 gånger den hos en konventionell generator och kraftproduktionen per enhetsmassa är 30 till 40 gånger den hos en konventionell generator generator. Den har en mycket stor fördel i uteffektdensiteten. För närvarande utvecklar och utvecklar Wang Zhonglin-teamet friktionsgeneratorer när det gäller hållbarhet. De befintliga friktionsgeneratorerna har fortfarande ingen dämpning vid användning av 1 miljon rotationer.
Vad är skillnaden mellan en friktionsgenerator och en manuell kraftgenerator?
Vid Peking-institutet för nanoenergi och system, kinesiska vetenskapsakademin, visade Wang Zhonglin reporterns kraftgenereringseffekt av friktionsgeneratorn: de två stycken kopplade ihop, klämmer noga på ytan för att ta kontakt efter att ha släppt handen, Lampor anslutna till terminalen lyser successivt. Det här sättet att konvertera mekanisk energi till elektrisk energi är inte första gången den har uppstått.
En liknande trycktyp ficklampa omvandlar också mekanisk energi till elektrisk energi, vilket skiljer sig från en friktionsgenerator.
I princip baseras kraftproduktionsprocessen på ficklampan av push-typen på den traditionella principen om elektromagnetisk induktion. Den mekaniska energin åstadkommes genom handtryckning och växeln inuti ficklampan drivs för att rotera, varigenom spolen drivs för att utföra rörelsen hos den skärande magnetiska linjen för att generera strömmen. En sådan kraftgenererande anordning måste ha en inbyggd magnet för att bilda ett magnetfält, vilket resulterar i en relativt stor volym och vikt, en komplicerad inre struktur och en låg uteffekt, som är en "liten elektrisk apparat" med liten effekt . Friktionsgeneratorn använder en lätt och tunn plastfilm, som är kompakt och enkel i konstruktion, och utströmmen ökas till 3 mA genom friktionsytans mönstrade design, så att den inte bara kan förverkliga "små apparater" som t.ex. mobiltelefoner. Real-time strömförsörjning, och det är lätt att bilda en array genom flera uppsättningar av friktionsgeneratorer för att uppnå storskalig energiförsörjning.
Genom att kombinera generatorer och strömstyrningskretsar har forskarna vidareutvecklat ett komplett litet energiförsörjningssystem. Systemfunktionerna som impedansminskning, korrigering, energilagring och spänningsreglering. Det ger en ständig spänningsstabil likström, vilket ger ström i realtid eller direktladdning för en mängd olika elektroniska produkter, inklusive mobiltelefoner. Strömutgångseffekten är upp till 500 watt per kvadratmeter.
