研究团队旨在探索是否能利用简单材料——硅和水——来实现机械压力和流体运动作为可靠的电力来源,而不是浪费能量。他们的成果是一种基于纳米结构硅的摩擦发电机,利用纳米级孔隙中的水流产生电荷。该装置的核心是同时具备导电性、纳米多孔结构和疏水性的硅材料,这种多功能结合是关键突破。它允许团队控制水的进入、流动和排出过程,从而稳定摩擦效应并提升可扩展性。 该发电机的能量转换机制基于摩擦电效应,即水在压力下进出微小孔隙时,与硅表面摩擦产生电荷转移。这种界面电荷被装置捕捉并转化为可用电力,而不是消散掉。研究团队声称,该技术的转换效率约为9%,是同类摩擦纳米发电机中最高的,这意味着机械能较大比例转化为电能,推动其向实际应用迈进。 研究人员认为,这一技术可用于自主、无需维护的传感器系统,直接从环境中获取电力。潜在应用包括水检测、智能纺织品中的运动和健康监测,以及触觉机器人,其中触摸或运动即可产生所需信号。例如,在车辆悬挂系统中,嵌入该模块可将轮拱内的冲击和振动转化为电力,为监测性能、磨损或安全状况的本地传感器供电,从而减少电池或有线电源的需求。 这项工作强调使用丰富且成熟的材料,如电子行业最广泛应用的硅和地球上最常见的液体水,这不仅便于制造,还降低了成本。该项目是更广泛能源收集趋势的一部分,例如法国学生利用地铁闸机乘客流量为车站显示屏供电,或国际团队从风过水滴的流体动力学中提取能量。这些发展共同将日常机械和流体运动视为可利用资源,而非背景噪音。 免责声明:编写或转载此文是为了传递更多的信息,为光电行业尽一些绵薄之力。若文字或图片侵犯了您的合法权益或有不当之处,请作者在20个工作日之内与我们联系,我们将协调给予处理。 联系邮箱:lm@focaloptics.com,欢迎相关行业朋友向我们投稿。谢谢。 |





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