Lehet-e súrlódásgenerátor áramot generálni a gát eléréséhez?
A triboelektromos hatás a természet egyik leggyakoribb jelensége. Ez egy olyan jelenség, amelyben két különböző anyagot súrlódásmentesen dörzsölnek, hogy érintkezzenek a felületével. A két egymással érintkező lap nem töltődik fel a felületen, de a kapcsolat után a tulajdonságok eltérőek a különböző anyagok miatt, az egyik könnyen elveszít elektronokat, és az egyiket könnyű elektronokat kapni, ezáltal a két anyagokat, hogy kapcsolatba lépjenek egymással. Pozitív töltés esetén egyik oldal negatív töltésű. Ez a súrlódásos villamosítás, amit általában tudunk. Bár ez a jelenség gyakori, nem használták hatékonyan áramforrásként, kivéve, ha elektromos feszültségű elektromos mezőt használtak elektromos kísérletekben.
Március végén a "súrlódásgenerátorokról" szóló jelentések széleskörű aggodalmat keltettek. A hírek 2012 januárjától válogattak. Wang Zhonglin kutatócsoportja, a Pekingi Tudományos Intézet Nano Energia és Rendszereinek Fő Tudománytudományi Kutatócsoportja súrlódásgenerátorokat tervezett.
Miután a két lapot feltölti az érintkezési felület, a két lap felületét elválasztják. Mivel a tárgyak hajlamosak az elektromos semlegesség fenntartására, a két lap a külső áramkörön keresztül van csatlakoztatva az elektródrétegen keresztül, és az elektronok áthaladnak a külső áramkörön. A két elektródréteg között folyóáram, hogy áramot képezzen - ennek az elvnek megfelelően a generátor képes átalakítani a szél, a vízáramlás és az emberi mozgás mechanikai energiáját elektromos energiává. Ez az új típusú súrlódásgenerátor költséghatékony, ugyanakkor biztosítja az energiatermelő hatékonyságot.
A súrlódásgenerátor hagyományos generátorokkal kombinálható az áram előállításához
A súrlódási generátorok különböznek a hagyományos "elektromágneses indukciós generátoroktól" és a "súrlódásgátlóktól". A súrlódásgenerátorok magja két fontos elgondoláson alapul: az egyik a súrlódásos villamosítás és az elektrosztatikus indukció, a másik vékony réteg. Elektróda kialakítása. A riporter megtudta, hogy mikron vastagságú filmanyag használata miatt az egész eszköz puha vagy akár átlátszó lehet.
Bár a súrlódásgenerátor kezdeti kimeneti áramerőssége és ereje nem volt ideális, a Wang Zhonglin csapata erőfeszítéseivel két év elteltével sikerült megoldani a problémát. A kutatók megállapították, hogy a súrlódásgenerátor két munkadarabjának csúsztatási folyamata során az elektródák közötti töltésmennyiség nagymértékben javítható az anyag felületének rendezett mintázatával, és kvázi-lineáris a minta sűrűségével.
Ezért olyan mintázatos tömbstruktúrát terveztek, amely minőségi ugrást eredményezett a súrlódásgenerátor kimeneti teljesítményében. A legújabb súrlódású energiatermelő egység egy sík alakú kör alakú állórészből és egy rotorból áll. Felületmintás súrlódó réteget és elektródréteget használ fel 1,5 W-os átlagos kimeneti teljesítmény elérése érdekében forgó érintkező meghajtó kialakításán keresztül, amely akár 24% -ot is elérhet. - 50% energiaátalakítás.
A hagyományos generátorhoz képest a súrlódásgenerátor kimenete nagyfeszültség és alacsony áramerősség jellemzõivel rendelkezik, amelyek a hagyományos generátor alacsony feszültséggel és nagy árammal kiegészítõ energiatermelési módját képezhetik.
Ugyanakkor, mivel a súrlódásgenerátor könnyű és olcsó szerves fóliát használ, egy egységnyi térfogatú energiatermelő mennyisége 30-50-szeres a hagyományos generátoréhoz képest, és a tömegegységenkénti teljesítmény 30-40-szerese a hagyományos generátor. Nagy teljesítménye van a kimeneti teljesítmény sűrűségében. Jelenleg a Wang Zhonglin csapata a súrlódásgenerátorokat fejleszti és javítja a tartósság szempontjából. A meglévő súrlódásgenerátorok még mindig nem csillapodnak egymillió forgás esetén.
Mi a különbség a súrlódásgenerátor és a kézi áramfejlesztő között?
A Kínai Tudományos Akadémia nanoenergetikai és rendszerfejlesztő intézete Wang Zhonglin megmutatta a riporternek a súrlódásgenerátor energiatermelő hatását: a két darab összekapcsolódott, finoman csipkedte a felületet, hogy kapcsolatba léphessen, a kéz elengedése után a terminálhoz csatlakoztatott fények egymás után világítanak. A mechanikai energia elektromos energiává való átalakításának ez a módja nem először jelent meg.
A hasonló típusú push-típusú zseblámpa átalakítja a mechanikai energiát elektromos energiává, amely eltér a súrlódásgenerátortól.
Elviekben a push típusú elemlámpák villamosenergia-termelési folyamata a hagyományos elektromágneses indukciós energiatermelés alapja. A mechanikai energiát a kéznyomás biztosítja, és a zseblámpa belsejében lévő fogaskereket forgatni kell, ezáltal a tekercset a forgácsoló mágneses vonal mozgásának elvégzésére az áram létrehozásához. Egy ilyen áramfejlesztő eszköznek beépített mágnesnek kell lennie mágneses mező létrehozásához, ami viszonylag nagy térfogatot és súlyt, bonyolult belső szerkezetet és alacsony kimeneti teljesítményt jelent, amely kis teljesítményű "kis elektromos készülék" . A súrlódásgenerátor egy könnyű és vékony műanyag fóliát használ, amely kompakt és egyszerű szerkezetű, és a kimenő áram 3 mA-re nő a súrlódó felület mintázatának megfelelően, így nem csak "kis készülékek", mint például mobiltelefonok. Valós idejű tápegység, és sokféle súrlódásgátló készlet segítségével egyszerűen alakítható ki a nagy energiaellátás érdekében.
A generátorok és az energiagazdálkodási áramkörök kombinálásával a kutatók továbbfejlesztették a teljes kis energiaellátó rendszert. A rendszer olyan funkciókat tartalmaz, mint az impedanciacsökkentés, a helyesbítés, az energiatárolás és a feszültségszabályozás. Egy állandó feszültségű egyenáramú DC kimenetet biztosít, valós idejű teljesítményt vagy közvetlen töltést biztosítva számos közös elektronikus termékhez, beleértve a mobiltelefonokat is. Az aktuális kimeneti teljesítménysűrűség akár 500 watt / négyzetméter.
