R88M-W4K010H-BS2摩擦起電效應(yīng)，是自然界中最常見的現(xiàn)象之一，它是由兩種不同材料經(jīng)過相互摩擦而使其接觸表面帶電的現(xiàn)象。相互接觸的兩塊薄片，本來二者表面都不帶電，但是在接觸之后，由于材料不同，其性能也不同，一個(gè)容易失電子，一個(gè)容易得電子，由此就導(dǎo)致兩種材料經(jīng)過接觸后一方帶正電，一方帶負(fù)電。這就是我們一般所認(rèn)識(shí)的摩擦起電現(xiàn)象。這種現(xiàn)象雖然普遍，但是除了在電學(xué)實(shí)驗(yàn)中被用于形成高壓電場之外，一直無法被有效利用來作為功率源。
3月下旬，關(guān)于“摩擦發(fā)電機(jī)”的報(bào)道引發(fā)廣泛關(guān)注。消息選自2012年1月以來，中科院北京納米能源與系統(tǒng)研究所首席科學(xué)家王中林科研團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)出一系列摩擦發(fā)電機(jī)。
R88M-W4K010H-BS2在兩個(gè)薄片通過接觸摩擦表面帶電之后，再將這兩個(gè)薄片表面分離，由于物體有保持電中性的傾向，因此通過電極層將這兩個(gè)薄片與外電路連接，電子就會(huì)通過外電路在兩個(gè)電極層之間流動(dòng)，從而形成電流——依據(jù)這一原理，發(fā)電機(jī)可以將自然界中的微風(fēng)、水流，甚至人體運(yùn)動(dòng)的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。這種新型的摩擦發(fā)電機(jī)在保證發(fā)電效率的同時(shí)還成本低廉。
摩擦發(fā)電機(jī)可與傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)進(jìn)行互補(bǔ)發(fā)電
摩擦發(fā)電機(jī)和傳統(tǒng)的“電磁感應(yīng)式發(fā)電機(jī)”、“摩擦起電機(jī)”不同，摩擦發(fā)電機(jī)的核心在于兩個(gè)重要的思路創(chuàng)新，一是摩擦起電和靜電感應(yīng)效應(yīng)的耦合，二是薄層式電極的設(shè)計(jì)。記者了解到，因?yàn)椴捎昧藘H有微米級(jí)厚度的薄膜材料，整個(gè)器件可以具有柔軟甚至透明的特性。
R88M-W4K010H-BS2雖然最初摩擦發(fā)電機(jī)的輸出電流和功率并不理想，但是在王中林團(tuán)隊(duì)的努力下，經(jīng)過兩年時(shí)間，該問題已經(jīng)被成功克服。研究人員發(fā)現(xiàn)，摩擦發(fā)電機(jī)的兩個(gè)工作部件在相互滑動(dòng)的過程中，電極之間的電荷轉(zhuǎn)移量可以通過材料表面有序圖案化得到極大提高，并和圖案密度呈準(zhǔn)線性關(guān)系。
因此，他們?cè)O(shè)計(jì)出一種圖案化陣列結(jié)構(gòu)，使摩擦發(fā)電機(jī)的輸出功率產(chǎn)生了質(zhì)的飛躍。最新的摩擦發(fā)電裝置由平面化的圓形定子和轉(zhuǎn)子兩部分組成，采用表面圖案化的摩擦層和電極層，通過旋轉(zhuǎn)式接觸的驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了1.5W的平均輸出功率，獲得了高達(dá)24%—50%的能量轉(zhuǎn)化率。
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