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科学家创造一种非常强大的纳米发电机可以与太阳能电池板竞争

2024-10-11科技

2017年,弗尔福德物理学家所在的团队发布一项技术,能够将运动的摩擦能量转化为电能,为小型设备供能。

可等这个消息传出不久,大家也没怎么当回事儿,这好像是早就有的科学研究一样。

如今唤起大家关注这项技术,并且重新认识它的价值的,来自萨里大学的一项研究。

在此研究中,萨里大学的研究人员们开发出一种新型摩擦电纳米发电机。

这个纳米发电机能够从日常的运动中高效捕获能量,不断充电,确保我们的移动设备持续运行。

为了确保在工作期间它不会使能源效率下降,研究团队在同样工作中采用激光技术,专注于将技术应用于小工具,小工具也因此有了很好的供电能力。

能量收集能力大幅提升

之前弗尔福德物理学家团队发布的技术实现能量收集时,它的功率密度为每小时10 mW。

而现在萨里大学发布的技术则是之前解决方案能力的140倍。

这意味着什么呢?

就是一种新型摩擦电纳米发电机可以发电到达1,000 mW,这一数值是之前解决方案的140倍,而这些新型摩擦电纳米发电机将会具有广泛的应用前景。

萨里大学的研究团队表示,这种新型摩擦电纳米发电机不仅比之前的解决方案更强大,而且还更小巧、轻便,可以用来给其他小装置供电。

在日常生活中,我们会进行许多运动,如晨跑、机械振动等。

而这些过程中的每一个运动或摩擦都可能产生一些能量,即使是微小的能量,但是通过这种新型摩擦电纳米发电机,它们都能够被提取出来,并转化为有用的电能。

如果这样的设备广泛应用于日常生活中,我们就可以实现无需插入插座充电的目标。

当你在晨跑的时候,你手腕上的手表就能够从你的运动中收集到能量,不断给自己充电,这样的生活多么方便。

如何捕捉能量

这种新型摩擦电纳米发电机是由激光技术制成的34个微型能量收集器组成的。

每个微型能量收集器都有一个特定设计的结构,可以通过震动或摩擦过程来捕获能量。

当人们进行运动时,他们所做的一切都能够被转化为有用的电能。

随着科技不断发展,我们不断推出新产品,提高生活质量。

在这种情况下,有三种可能应用这种新型摩擦电纳米发电机的设计方向:

1. 智能家居中的自供电: 这种新型摩擦电纳米发电机可以被用来为各种智能家居设备供电,如智能灯泡、温控器、门铃等。

这样,我们就可以在家中实现真正的无插座智能家居,让生活更加便利和舒适。

微传感器: 微型传感器是一种广泛应用于医疗、环境监测等领域的小型设备,而这种新型摩擦电纳米发电机可以被用来为这些微型传感器供电,不再需要插三脚插头或更换干扰器。

如果我们可以实现微型传感器自供电,就能够更好地保护数据和确保传感器稳定运行,这是非常重要的。

可穿戴设备: 可穿戴设备如智能手表、健康追踪器等,需要频繁充电,而这种新型摩擦电纳米发电机可以将动态活动转换为电能,使设备在日常活动中自动充电,实现真正意义上的长效续航。

未来应用前景

这种新型摩擦电纳米发电机将推动自供电传感器和智能家具系统的发展,推动智能城市的发展,实现更加便捷和高效的环境。

它还将使可穿戴设备更加实用,提高消费者体验,同时也会减轻人们对环境的影响。

如果有这种技术,当你晨跑的时候,它会从你的运动中抽取一些力量,为你的运动装置供能。

假设有一个小装置放在你的鞋子里,而你当前的信息会通过劳动力被转换为数字并上传到手机上,这样你就不用担心你的手机再也没电了。

随着这种新的纳米发电机,是否有可能彻底改变我们对小工具使用方式,对未来有何启示?

这项技术仍在开发中,它可能与太阳能相匹配,驱动微传感器和智能家具系统,实现自给自足。

这可能会推动智能家居和微管道发展的进步,同时还有新的可穿戴设备将能够通过我们的活动充电。

将本世纪最伟大的科学发现之一与现有技术进行比较时,现实往往是在前进过程中遇到障碍。

纳米发电机作为一种新兴技术,有着巨大的潜力和广泛的应用前景。

我们期待着这种技术在未来的发展,希望它能够实现更多我们现在无法想象的应用场景。

运动员们可能会借助这一技术开发出新的鞋子,只需穿鞋就能自动充电,又或者通过压力和热量随时随地充电。

未来甚至有可能会出现智能衣物,不仅能够收集能量,还能够进行数据分析,实时监测生理状态,并为其他设备提供充电服务。