Un generatore di attrito può generare elettricità per raggiungere la diga?
L'effetto triboelettrico è uno dei fenomeni più comuni in natura. È un fenomeno in cui due diversi materiali vengono sfregati per attrito a contatto con la superficie. I due fogli che sono in contatto tra loro non sono caricati sulla superficie, ma dopo il contatto, le proprietà sono diverse a causa di materiali diversi, uno è facile perdere elettroni, e uno è facile da ottenere elettroni, causando così i due materiali da contattare l'un l'altro. Caricato positivamente, un lato è caricato negativamente. Questa è l'elettrificazione di attrito che generalmente conosciamo. Sebbene questo fenomeno sia comune, non è stato utilizzato efficacemente come fonte di energia tranne che per essere usato per formare un campo elettrico ad alta tensione in esperimenti elettrici.
Alla fine di marzo, i rapporti sui "generatori di attrito" hanno suscitato grande preoccupazione. La notizia è stata selezionata a partire da gennaio 2012. Il team di ricerca di Wang Zhonglin, capo scienziato dell'Istituto di Pechino di Nano Energia e Sistemi, Accademia delle Scienze cinese, ha progettato una serie di generatori di attrito.
Dopo che i due fogli vengono caricati dalla superficie di attrito del contatto, le superfici dei due fogli vengono separate. Poiché gli oggetti hanno la tendenza a mantenere la neutralità elettrica, i due fogli sono collegati al circuito esterno attraverso lo strato di elettrodo e gli elettroni passano attraverso il circuito esterno. Scorrendo tra i due strati di elettrodi per formare una corrente - secondo questo principio, il generatore può convertire l'energia meccanica di brezza, flusso d'acqua e persino il movimento umano in natura in energia elettrica. Questo nuovo tipo di generatore di attrito è anche economico, garantendo al contempo l'efficienza della generazione di energia.
Il generatore di attrito può essere combinato con generatori convenzionali per generare elettricità
I generatori di attrito sono diversi dai tradizionali "generatori ad induzione elettromagnetica" e "avviatori ad attrito". Il nucleo dei generatori di attrito si trova in due importanti idee, uno è l'accoppiamento tra elettrificazione e induzione elettrostatica e l'altro è strato sottile. Progettazione di elettrodi Il giornalista ha appreso che a causa dell'uso di materiali film con uno spessore di micron, l'intero dispositivo può essere morbido o addirittura trasparente.
Sebbene la corrente di uscita iniziale e la potenza del generatore di attrito non fossero ideali, con gli sforzi del team Wang Zhonglin, dopo due anni, il problema è stato superato con successo. I ricercatori hanno scoperto che durante il processo di scorrimento delle due parti di lavoro del generatore di attrito, la quantità di trasferimento di carica tra gli elettrodi può essere notevolmente migliorata dalla disposizione ordinata della superficie del materiale, ed è quasi lineare con la densità del pattern.
Pertanto, hanno progettato una struttura a matrice modellata che ha prodotto un salto qualitativo nella potenza di uscita del generatore di attrito. L'ultima unità di generazione di energia di attrito è costituita da uno statore circolare planarizzato e un rotore. Utilizza uno strato di attrito con struttura superficiale e uno strato di elettrodi per ottenere una potenza di uscita media di 1,5 W attraverso un design dell'azionamento a contatto rotativo, raggiungendo fino al 24%. - Conversione di energia del 50%.
Rispetto al generatore tradizionale, l'uscita del generatore di attrito ha le caratteristiche di alta tensione e bassa corrente, che possono formare una modalità di generazione di energia complementare con la bassa tensione e l'alta corrente del generatore convenzionale.
Allo stesso tempo, poiché il generatore di attrito utilizza un film organico leggero ed economico, la sua generazione di energia per unità di volume è da 30 a 50 volte quella di un generatore convenzionale e la generazione di energia per unità di massa è da 30 a 40 volte quella di un convenzionale Generatore. Ha un grandissimo vantaggio nella densità di potenza in uscita. Al momento, il team di Wang Zhonglin sta sviluppando e migliorando i generatori di attrito in termini di durata. I generatori di attrito esistenti non hanno ancora attenuazione nell'uso di 1 milione di rotazioni.
Qual è la differenza tra un generatore di attrito e un generatore di corrente manuale?
Al Beijing Institute of Nano-Energy and Systems, Accademia cinese delle scienze, Wang Zhonglin ha mostrato al giornalista l'effetto di generazione di energia del generatore di attrito: i due pezzi collegati tra loro, pizzicando delicatamente la superficie per creare il contatto, dopo aver rilasciato la mano, il le luci collegate al terminale sono successivamente accese. Questo modo di convertire l'energia meccanica in energia elettrica non è la prima volta che appare.
Una simile torcia a pulsante di spinta converte anche l'energia meccanica in energia elettrica, che è diversa da un generatore di attrito.
In linea di principio, il processo di generazione di energia della torcia a pulsante è basato sul tradizionale principio di generazione di energia di induzione elettromagnetica. L'energia meccanica è fornita dalla pressione della mano, e l'ingranaggio all'interno della torcia viene azionato per ruotare, così da guidare la bobina per eseguire il movimento della linea magnetica di taglio per generare la corrente. Un tale dispositivo generatore di energia deve avere un magnete integrato per formare un campo magnetico, con conseguente volume e peso relativamente grandi, una struttura interna complicata e una bassa potenza di uscita, che è un "piccolo apparecchio elettrico" con una piccola potenza . Il generatore di attrito utilizza un film di plastica leggero e sottile, che è compatto e semplice nella struttura, e la corrente di uscita è aumentata a 3 mA attraverso il disegno modellato della superficie di attrito, in modo che possa realizzare non solo "piccoli elettrodomestici" come cellulari. Alimentatore in tempo reale ed è facile formare un array attraverso più gruppi di generatori di attrito per ottenere una fornitura di energia su larga scala.
Combinando i generatori e i circuiti di gestione dell'alimentazione, i ricercatori hanno ulteriormente sviluppato un sistema di alimentazione elettrica completo. Il sistema offre funzioni come la riduzione dell'impedenza, la rettifica, l'accumulo di energia e la regolazione della tensione. Fornisce un'uscita CC stabile a tensione costante, fornendo alimentazione in tempo reale o ricarica diretta per una varietà di prodotti elettronici comuni, inclusi i telefoni cellulari. Le densità di potenza in uscita attuali sono fino a 500 watt per metro quadrato.
