石墨烯量子发电机,中国石墨烯最新消息

首页 > 汽车 > 作者:YD1662023-04-14 02:25:55

来源:环球创新智慧

据美国莱斯大学官网近日报道,该校研究人员采用激光诱导石墨烯制造出摩擦纳米发电机。该柔性装置能将运动的能量转化为电能,从而使得自供电的可穿戴传感器与设备成为可能。

背景

如今,各种可穿戴设备的运行都离不开电能的持续稳定供应。以电池为基础的传统供电方式,需要频繁充电且续航能力有限,这也成为了影响可穿戴设备性能与用户体验的关键瓶颈之一。

摆脱电池,让可穿戴设备从运动中采集能量,已不再是新创意了。例如,笔者曾介绍过摩擦起电装置和压电装置,它们都可以将人体运动产生的能量转化为电能。

石墨烯量子发电机,中国石墨烯最新消息(1)

摩擦起电装置(图片来源:美国化学会)

石墨烯量子发电机,中国石墨烯最新消息(2)

压电装置(图片来源:Wang Lab/宾夕法尼亚州立大学)

创新

近日,美国莱斯大学创造出的一种材料,使得可穿戴设备的自供电变得更加切实可行。科学家们在美国化学学会期刊《ACS Nano》上详细描述了这个项目。

莱斯大学实验室的化学家詹姆斯·图尔(James Tour)将激光诱导的石墨烯(LIG)应用到不含金属的小型设备中,这些设备可以发电。就像在头发上擦气球一样,LIG复合材料与其他表面相互接触也会产生静电,这些静电可用于驱动设备。

技术

通过摩擦起电效应,材料可以通过相互接触而获得电荷。当它们被放到一起然后再分开时,表面电荷不断累积,而这些电荷会被输送去发电。

实验中,研究人员们将LIG的折叠条带连接到一连串的发光二极管上,并发现轻轻拍打这个条带,会产生足以使二极管发光的电力。

石墨烯量子发电机,中国石墨烯最新消息(3)

(图片来源: 莱斯大学 / 图尔研究小组)

当较大片的LIG嵌入到人字拖中时,穿戴者的每一步都能产生电力,因为石墨烯复合材料与皮肤反复接触会产生电流,从而为小型电容器充电。

石墨烯量子发电机,中国石墨烯最新消息(4)

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