电子通讯

新!评估纳米发电机输出能力的标准化方法助推

2019-10-21 17:49

 

  据hket报道,纳米发电机可为小型电子设备提供持续稳定供电,功能日益多元化。中文大学的科研人员最近研发了一种评估纳米发电机输出能力的通用标准化方法,比传统方法更加准确反映发电机的实际输出能力,为其实际应用和商品化奠定重要基础。

  纳米发电机主要分为压电、摩擦和热释电3种,其中摩擦纳米发电机(TENG)利用摩擦起电效应作能源收集,任何材料都可用作发电的接触材料,例如常见的衣服纤维及纸张,而且输出和转换效能较高,但由于其特殊的电容输出特性,传统性能表征方法并不适用于此,故难以准确评估它的效能。

  虽然有科学家制定了一套名为质量因子(FOM)的定量评估输出性能标准,通过最大能量输出循环以评估性能。但是FOM的定义缺乏对“击穿效应”的考虑,也没有学者提出相应的性能评估及实验评估方法,所以该评估标准无法广泛应用,从而影响TENG的发展和普及。

  中大机械与自动化工程学系助理教授訾云龙及其研究团队进行测试,通过设计特定的测量电以解决击穿效应难以测量的问题,测定了接触分离(CS)和接触式层(CFT)模式TENG的击穿区域,结果与理论保持一致。

  团队基于实验测得的有效最大能量输出,重新定义FOM,使其可以反映TENG的实际输出能力。团队也将新的测量方法应用在基于聚偏二氟乙烯(PVDF)薄膜的压电纳米发电机上,进一步证明新方法有广泛适用性,为纳米发电机技术的标准化应用和普及定下基础。上述研究已发表在科学期刊《自然—通讯》上。返回搜狐,查看更多