《摩擦纳米发电机:蓝色能源梦想成真!》

  • 来源专题:纳米科技
  • 发布时间:2016-07-27
  • 海洋中的波浪、潮汐和洋流等,其运动频率均较低,很难利用电磁发电机对其进行能量收集。中国科学院王中林院士提出摩擦纳米发电机,利用磁铁之间的吸引力作为非接触牵引力,将摩擦纳米发电机封装防水,同时磁铁之间嵌入铜线圈,构成简易的电磁发电机,在一个较宽的频率范围内,输出电流与机械能频率成正比,而输出电压保持相对稳定,对于频率低于5Hz海浪波动,摩擦纳米发电机的输出效率远高于电磁发电机,非常适用于收集海洋能源。

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    • 编译者:chenfang
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    • 海洋是巨大的能源宝库,理论上,海洋完全可以满足地球上所有的能源需求,并且不会对大气造成任何污染,因此海洋能也被誉为“蓝色能源”。在王中林指导下,由訾云龙、郭恒宇和文震等组成的团队,研发了一种基于摩擦纳米发电机和电磁发电机的复合系统,对蓝色能源进行收集,并于近日发表于《先进能源材料》(Adv. Energy Mater.)和《美国化学学会-纳米》(ACS Nano)期刊。该摩擦纳米发电机在低频条件下可以稳定工作,故该器件可以在任意时刻收集蓝色能源。
  • 《基于摩擦纳米发电机的多功能触觉传感系统》

    • 来源专题:纳米科技
    • 编译者:yanyf@mail.las.ac.cn
    • 发布时间:2017-03-29
    • 近年来智能设备的快速发展使得人们对智能机器人等设备提出了更高的要求。不同于传统工业机器人的工作模式,智能机器人需要更自主的工作能力,这不但需要智能机器人有更优异的软件系统,同时其传感器也要更加智能化,触觉传感就是其中之一。      人类的触觉是一种高度复杂并且功能很多样的传感系统。开发具有相似功能的人工触觉系统的研究受到人们的持续关注。考虑到触觉的作用过程与摩擦运动的相似性,基于摩擦纳米发电机的触觉传感器不断被研究出来。这些研究主要集中在单一触觉领域的传感(例如接触觉、滑动触觉等),而人类的触觉却是多功能的集成系统。此外,人工触觉传感器仍然需要更智能化的设计。      最近,由中国科学院北京纳米能源与系统研究所王中林院士、曹霞教授指导的团队,通过结合单电极和双电极摩擦纳米发电机各自的优点,开发了一种多功能的综合触觉传感系统。这种新型多功能触觉系统综合了单电极摩擦纳米发电机在接触、定位等领域的优势,同时也利用了双电极模式在力学运动传感领域的优点,实现了对接触、相对硬度、触点位置以及接触外力的传感。该触觉传感器在40-140N的范围内,对外力有良好的线性响应。对触点具有2mm的平面分辨率。相关成果发表在ACS Nano期刊(DOI: 10.1021/acsnano.7b00396)。这项工作不但提出了一种多功能触觉传感系统的构筑方法,也进一步展示了摩擦纳米发电机在智能触觉传感领域的应用。