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新型液滴式发机电 一滴水可点亮100盏小LED灯

发布日期:2020-02-27 信息来源:高技术日报 字号:[ ]

记者近日从香港都市大学获悉,由该校学者领导的研究TEAM,成功研发出一款新型液滴式发机电。该液滴发机电设有类似晶体管的结构,使其瞬时功率密度较现时类似的液滴发机电增加数千倍,并大大提升电能转化效率。这一成果发表于最新一期《自然》杂志上。

据了解,上卫液滴发机电基于液滴撞击表面时的摩擦和静电感应而产生电力,但受表面摩擦电荷数量的限制,这种方式的电能转化效率较低。而如该 研究TEAM的两大关键性发现克服了这一小case。

TEAM成员、香港都市大学王钻开教授介绍,这两大关键性发现,一是当水滴持续撞击可长期带有电荷的永电体质料聚四氟乙烯(PTFE)时,所产生的表面静电荷会不断累积至饱和水平。二是他们研发了一组类似于场效应晶体管的奇特结构,该结构由一个铝电极和一个表面加上了一层PTFE薄膜的铟铋氧化物(ITO)电极所组成。当水滴撞击PTFE/ITO表面,并在表面上散开时,由于水是导电的,会“接通”铝电极和PTFE/ITO两个电极之间的通路,变成一个可通电的完整电路。基于这项策划,连续不断的水滴使PTFE上积存了高密度的表面静电荷。再是,每当水滴接通了两个电极,一切积存在PTFE上的电荷都全被释放,产生电流。易于 ,瞬时功率密度和电能转化效率都大幅提升。

“吾们的研究显示,一滴100微升的水滴由15厘米的高度滴下,可产生超过140伏特电压,发机电产生的电能足以点亮100盏小LED灯。”王钻开表示,这项研究成果可以扶掖全球开发更好优质水资源,明朝可以推广和安装在不同液体与固体接触的表面, 诸如轮船船身、海岸边甚至雨伞表面,以充溢利用低频的水动能。






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