萨里大学的高级技术研究所(ATI)已研发出高效灵活的纳米发电机,与传统纳米发电机相比,其功率密度提高了140倍。ATI研究人员认为,这一研发成果可能为制造出与当今太阳能电池同样高效的纳米器件铺平道路。
萨里大学的这种设备可以将日常少量的机械能(如运动)转化为显著更高的电能,类似于电子系统中放大器增强声音的方式。例如,如果传统纳米发电机产生10毫瓦的功率,那么这项新技术可以使输出增加到1000毫瓦以上,从而适用于各种日常应用中的能量收集。
ATI的纳米发电机像接力赛一样工作——不是只有一个电极(接力者)单独传递能量(电荷)。每个接力者收集接力棒(电荷),增加更多电荷,然后将所有接力棒传递给下一个接力者,在称为电荷再生效应的过程中增强收集到的总能量。
该设备是一种摩擦电纳米发电机(TENG)——一种能够捕捉并将日常简单运动产生的能量转化为电能的设备。它们的工作原理是利用接触然后分离时会带电的材料——类似于用气球摩擦头发后,由于静电而粘在一起的现象。
这项研究已发表在《纳米能源》上。
克里斯:“无论是内部还是外部的合作都至关重要。我很幸运能在大学里与一群才华横溢且充满好奇心的同事们共事,他们推崇合作并认识到多学科团队的潜力。我们还建立了一个热情洋溢、积极性高的外部兽医和种马场经理网络,他们为我们的工作带来了行业视角。他们很乐意成为学术研究小组的一员,如果没有他们的帮助,我们无法进行这种基于人群的研究。”