由日常材料制成的纳米发电机可以解决充电问题

砂纸

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砂纸已经具有制作有效摩擦发电机所需的粗糙纹理

韩国研究人员已经开发出一种把普通砂纸变成电极的方法,通过摩擦产生电流这为利用环境机械能为便携式设备提供动力提供了希望。

通过从环境中获取能量为小型设备无线供电,可以消除给设备充电的需要。这对于嵌入式传感器特别有用,因为它们通常位于没有电源的不可接近的地方,例如,在机器内部或建筑物的一侧。

现在,Daewon金韩国科学技术研究院(KAIST)的研究员和同事们开发了一种生产摩擦发电机的新方法,这种设备能够通过摩擦产生电流。他们用普通砂纸,分两步处理。第一步,他们在表面涂上催化剂。第二步,他们把砂纸浸入铝溶液中。砂纸上的催化剂使铝发生反应并粘附,形成薄而均匀的表面。这个粗铝电极被夹在两片塑料板之间,由弹簧分开,形成发电机的一个重要部件。

把发电机的两个板推到一起,铝电极就会对着涂有一层硅胶的金电极。反复地把两个极板放在一起,会使铝电极上的电子跳到金电极上。这会产生一个电流尖峰,可以为设备充电。

“有一天,我正在用砂纸打磨一根金属棒;就在那时我突然想到了这个主意,”金回忆道。“通过直接使用具有固有表面结构的商业化产品,而不是在我们的实验室中制备这种结构,我们可以大大节省制造成本、时间和劳动力。”

其他研究小组已经研究了摩擦发电机,但这项工作在生产过程和产生的电量方面都取得了进步。“这为制造大型摩擦发电机提供了一种经济有效的方法,”他说王忠林他是美国佐治亚理工学院材料科学方面的专家。他补充说:“输出很大,因此摩擦发电机可以用于广泛的应用。”

基于Kim设计的摩擦发电机,占地面积只有几平方厘米,可能能够持续为无线传感器节点供电。Kim现在打算生产这样的设备,并在实际情况下进行测试。最终,他希望建立一家能源收集设备公司。