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| 摩擦發電機輸出功率實現質的飛躍 |
| （時間:2026-03-25 03:41:25） |
近(jin)日(ri)，中(zhong)科(ke)院(yuan)北(bei)京(jing)納(na)米(mi)能(neng)源(yuan)與(yu)係(xi)統(tong)研(yan)究(jiu)所(suo)和(he)美(mei)國(guo)佐(zuo)治(zhi)亞(ya)理(li)工(gong)學(xue)院(yuan)聯(lian)合(he)研(yan)究(jiu)小(xiao)組(zu)設(she)計(ji)和(he)製(zhi)作(zuo)出(chu)大(da)功(gong)率(lv)二(er)維(wei)平(ping)麵(mian)摩(mo)擦(ca)發(fa)電(dian)機(ji)，並(bing)成(cheng)功(gong)展(zhan)示(shi)了(le)其(qi)通(tong)過(guo)收(shou)集(ji)環(huan)境(jing)中(zhong)的(de)機(ji)械(xie)能(neng)來(lai)實(shi)時(shi)驅(qu)動(dong)常(chang)規(gui)電(dian)子(zi)產(chan)品(pin)的(de)能(neng)力(li)。相(xiang)關(guan)成(cheng)果(guo)日(ri)前(qian)發(fa)表(biao)於(yu)《自然―通訊》期刊。業內專家認為，這種被稱為“回轉摩擦發電機”的新型發電裝置能將微風、水流，甚至人體運動的動能轉化為電能，不但效率高，而且成本低廉。
“該成果展示出大功率納米發電機能夠廣泛地應用於收集包括空氣流動、水體流動和人體活動在內的多種機械能的可能性，開創了自驅動便攜式電子設備的實用化進程。”研究負責人、中國科學院外籍院士、美國佐治亞理工學院教授王中林在接受《中國科學報》記者采訪時表示。
由朱光、陳chen俊jun等deng組zu成cheng的de主zhu力li團tuan隊dui發fa現xian，摩mo擦ca納na米mi發fa電dian機ji的de兩liang個ge工gong作zuo部bu件jian在zai相xiang互hu滑hua動dong的de過guo程cheng中zhong，電dian極ji之zhi間jian的de電dian荷he轉zhuan移yi量liang可ke以yi通tong過guo材cai料liao表biao麵mian有you序xu圖tu案an化hua得de到dao極ji大da提ti高gao，並bing和he圖tu案an密mi度du呈cheng準zhun線xian性xing關guan係xi。科ke學xue家jia設she計ji出chu兩liang種zhong圖tu案an化hua陣zhen列lie結jie構gou，使shi摩mo擦ca納na米mi發fa電dian機ji的de輸shu出chu功gong率lv實shi現xian了le質zhi的de飛fei躍yue。
在第一種結構中，發電機由平麵化的圓形定子和轉子兩部分組成。當相對轉動速率為3000轉/分鍾時，該發電機的能量轉化效率為24%。在第二種結構中，圖案化網絡由一組平行的微型線性陣列組成。當兩部件之間的相對滑動速率為10米/秒時，該發電機的平均輸出功率高達3瓦。研究人員還通過高分子納米顆粒潤滑處理，進一步降低了摩擦滑動的能量損耗，使能量轉化效率接近50%。
“作為直接供電源，它們能夠為日常用球形燈泡等電器提供連續的電力。”王中林說。此外，研究人員還進一步開發出了一套完整的小型供電係統。該係統具有降阻抗、整流、儲能和穩壓等功能，能夠提供恒壓穩定的直流輸出，從而為包括手機在內的多種常用電子產品提供實時電力或為其直接充電。
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