3D打印的無線納米發(fā)生器可以為外太空機(jī)器提供能源
魔猴君 行業(yè)資訊 2706天前
來自南卡羅來納州克萊姆森納米材料研究所（CNI）的研究人員已經(jīng)使用3D打印技術(shù)來創(chuàng)建一個(gè)無線的摩擦電納米發(fā)生器，通過運(yùn)動(dòng)和振動(dòng)產(chǎn)生電力。
摩擦電是一種由摩擦產(chǎn)生的電荷，是克萊姆森大學(xué)研究人員認(rèn)為可以為地球提供動(dòng)力的綠色能源。去年，這個(gè)科學(xué)家小組制作了一個(gè)簡單的由塑料和膠帶材料制成的摩擦納米發(fā)電機(jī)，它們在電子方面具有相反的行為，當(dāng)它們放在一起時(shí)會(huì)產(chǎn)生電壓。該發(fā)電機(jī)可以通過鼓掌或敲擊腳來發(fā)電，然后可以將該能量轉(zhuǎn)移用于儲(chǔ)存在電池或電容器中。
這幾乎聽起來太簡單了，但是克萊姆森的研究人員剛剛更新了他們的技術(shù)，使其更加有用。現(xiàn)在是無線的，它的塑料部件已經(jīng)換成由石墨烯和PLA制成的光纖用于抓取電子，原始Kapton膠帶已被Teflon取代。
正是這種石墨烯-PLA纖維讓我們特別興奮。首先，操作石墨烯非常困難，但克萊姆森的研究人員使用了一種稱為“超聲波”的工藝，將石墨分解成高頻聲波層。而在PLA中，纖維也變成可以3D打印。
使用3D打印機(jī)來打印石墨烯-PLA納米纖維
使用3D打印機(jī)，團(tuán)隊(duì)能夠制造新的“W-TENG”納米發(fā)生器，能夠產(chǎn)生高達(dá)3000伏的電壓，足以為25個(gè)標(biāo)準(zhǔn)電源插座供電。而且由于電壓太高，W-TENG產(chǎn)生一個(gè)可以無線感應(yīng)的電場，使其成為一種二合一的電源和電子設(shè)備。
研究的第一作者Sai Sunil Mallineni解釋說：“它不僅可以為您提供能量，而且還可以將電場作為遙控器使用，例如，您可以點(diǎn)擊W-TENG并將其電場用作一個(gè)“按鈕”打開你的車庫門，或者你可以啟動(dòng)一個(gè)安全系統(tǒng)，所有這些都不需要電池，被動(dòng)和無線的。無線W-TENG可以用在外太空，海洋中部，甚至在電力供應(yīng)可能不足的軍事情況下。它也可以用來在災(zāi)區(qū)或發(fā)展中國家提供電力。
該研究的通訊作者Ramakrishna Podila說：“一些發(fā)展中國家需要大量的能源，盡管我們在這種環(huán)境下可能無法使用電池或電源插座。W-TENG可能是這些地區(qū)更清潔的發(fā)電方式之一。”
研究人員正在為其3D打印無線納米發(fā)生器尋求專利。他們的論文“A Wireless Triboelectric Nanogenerator”已經(jīng)發(fā)表在Advanced Energy Materials雜志上。
