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加拿大研究人員發(fā)現(xiàn)新世界 用新方法對(duì)手持設(shè)備或傳感器充電


時(shí)間:2018-01-23 作者:
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近日,加拿大阿爾伯塔大學(xué)研究人員開發(fā)一種新的方法來產(chǎn)生電力,可以對(duì)手持設(shè)備或進(jìn)行充電。相關(guān)研究成果發(fā)表在《自然納米技術(shù)》(Nature Nanotechnology)雜志上。到目前為止,其他團(tuán)隊(duì)所能做的是產(chǎn)生非常高的電壓,而不是電流。阿大發(fā)現(xiàn)的是一種獲得高強(qiáng)度持續(xù)直流電流的新方法。

這一發(fā)現(xiàn)意味著納米級(jí)的發(fā)電機(jī)有潛力為基于納米級(jí)運(yùn)動(dòng)和振動(dòng)的裝置如發(fā)動(dòng)機(jī)、道路上的交通甚至是心跳提供能量。它可以帶來應(yīng)用于各種領(lǐng)域的技術(shù),包括監(jiān)測(cè)橋梁或管道物理強(qiáng)度的傳感器,以及檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)和可穿戴電子設(shè)備性能的傳感器。




這個(gè)發(fā)現(xiàn)給一種叫做摩擦納米發(fā)電機(jī)的裝置制定了一個(gè)新的世界。這種摩擦納米發(fā)電機(jī)可以產(chǎn)生一個(gè)高強(qiáng)度的直流電,與其他研究團(tuán)隊(duì)生產(chǎn)的低質(zhì)量交流電流相比,是一個(gè)顯著的進(jìn)步。

傳統(tǒng)的摩擦納米發(fā)電機(jī)通過產(chǎn)生交流的摩擦電將摩擦能轉(zhuǎn)化為電能,然而,這種方法因?yàn)榈偷碾娏髅芏群托枰C正而受到限制。阿大研究人員通過滑動(dòng)的肖特基納米接觸,可以在不需要外部電壓的情況下產(chǎn)生最大強(qiáng)度為106Am-2連續(xù)直流電。他們通過在二硫化鉬的薄膜上滑動(dòng)一個(gè)導(dǎo)電原子力顯微鏡的尖端來實(shí)現(xiàn)。有限元模擬結(jié)果表明,異常高的電流密度可以歸因于非平衡載波傳輸現(xiàn)象,該現(xiàn)象可被導(dǎo)電納米尖端的強(qiáng)局部電場(chǎng)(105-106Vm-2)所增強(qiáng)。研究人員假設(shè)電荷傳輸可能是由摩擦產(chǎn)生的電子激發(fā)所引起的,納米級(jí)電流-電壓光譜分析表明,樣品界面尖端的整流肖特基勢(shì)壘在產(chǎn)生高效直流能量中起關(guān)鍵作用。當(dāng)與微電極或接觸表面改性電極結(jié)合時(shí),這一概念是可擴(kuò)展的,使其成為高效直流摩擦發(fā)電的保證。

關(guān)鍵詞:直流電流 納米級(jí)發(fā)電機(jī) 傳感器    瀏覽量:2402

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