柔性发电机将运动转化为能量

从运动中获取能量的可穿戴设备并不是一个新的想法,但Rice University发明的一种材料可能会使这个想法更加实用。

Rice University化学家詹姆斯·图尔的实验室已经将激光诱导石墨烯(LIG)应用于小型、无金属的发电设备中。就像在头发上摩擦气球一样,将LIG复合材料与其他表面接触会产生静电,可以用来驱动设备。

为此,通过摩擦学效应,材料通过接触收集电荷。当它们聚集在一起,然后分开,表面电荷就会堆积起来,这些电荷就会流向发电。

在实验中,研究人员将一条折叠的lig条连接到一系列发光二极管上,并发现敲击该条产生的能量足以使它们闪光。当石墨烯复合材料与皮肤反复接触时,一个更大的LIG嵌在触发器内让佩戴者每一步都产生能量,从而产生一个电流来充电一个小电容器。

Lig是一种石墨烯泡沫材料,当化学物质用激光加热在聚合物或其他材料表面时,只留下相互关联的二维碳片。该实验室首次在普通聚酰亚胺上制造了LIG,但将该技术推广到植物、食品、处理过的纸张和木材。

该实验室将聚酰亚胺、软木和其他材料转化为LIG电极,看看它们产生的能量有多好,并经得起磨损。他们从摩擦电系列两端的材料中得到了最好的结果,这些材料量化了它们通过接触带电产生静电的能力。

在折叠结构上,从摩擦负聚酰亚胺中喷涂了一层聚氨酯保护涂层,并作为一种摩擦正极材料。当电极聚集在一起时,电子从聚氨酯中转移到聚酰亚胺上。随后的接触和分离驱动电荷,可以通过外部电路存储,以重新平衡累积的静电。折叠LIG产生约1千伏,并在5000次弯曲循环后保持稳定。

最佳配置,采用聚酰亚胺-LIG复合材料和铝的电极,产生3.5千伏以上的电压,峰值功率超过8毫瓦。这种嵌入在触发器中的纳米发电机能够在1公里长的行走后将0.22毫焦耳的电能存储在电容器上。这种储能速度足以为可穿戴的传感器和电子设备提供人类充足的电量。

-转载至石墨烯雷达(搜索微信公众号)

发表评论
留言与评论(共有 0 条评论)
   
验证码:

相关文章

推荐文章

'); })();