科学家制备出集成一体化摩擦-电磁混合发电机

<正>北京纳米能源与系统研究所所长王中林院士、李从举研究员以及硕士研究生曹冉等人得灵感于商业化电磁感应发电机的结构,制备出一种旋转套筒式摩擦-电磁混合发电机,该研究将摩擦纳米发电机和电磁感应发电机高度集成在一起,在不影响电磁感应发电机工作的前提下,利用摩擦纳米发电机进一步收集转动的机械能,实现了对机械     

旋转式直流摩擦纳米发电机研制成功

中国科学院北京纳米能源与系统研究所王中林院士领导的研究小组最近研制了旋转式直流摩擦纳米发电机,用于对旋转机械能的有效收集,首次实现了恒定电流的输出。     

我国科学家首次实现“声音发电”

<正>由中国科学院王中林院士等科研人员组成的研究小组日前首次实现利用摩擦效应的高效能声音发电。研究人员将镀有金属电极的聚四氟乙烯膜和具有孔洞结构的金属电极膜贴合在一起,构成摩擦电纳米发电机,然后将其用于声转换敏感单元。据介绍,聚四氟乙烯膜轻薄且具有弹性,能够与金属电极膜产生不同程度的分离与接触摩擦,造成表面摩擦电荷与感应电荷之间的平衡关系发生     

封装型交流纳米发电机问世

继2006年研制出第一代纳米发电机,2007年发明直流纳米发电机,2008年发明纤维纳米发电机后,美国佐治亚理工学院华人科学家王中林领导的研究小组再次取得新成果,开发出了由高分子薄膜封装的交流纳米发电机。王中林研究小组于2006年利用竖直结构氧化锌纳米线,发明了将机械能转化为电能的世界上最小的发电装置一直立式纳米发电机。在第一代直立式纳米发电机基础上,他们又分别于2007年和2008年相继发明了直流纳米发电机和纤维纳米发电机。     

科学家研制出三维正交编织摩擦纳米发电织物

<正>自充电可持续供能的摩擦纳米发电机(TENG)是一类新兴的能量收集器件,依据接触起电和静电感应的耦合作用原理,TENG能够将机械能转化为电能。TENG的低廉、高效、环保的特征和普遍适用性使其在小规模的机械能收集和大规模的能源发电方面都具有广阔的发展前景;更重要的是,TENG在低频和无规则机械能(如人类运动能、风能、水波能、振动能等)收集方面表现出了明显的优势。近日,在中国科学院外籍院士、中科院北京纳米能源     

摩擦纳米发电机在自驱动微系统研究中的现状与展望

摩擦纳米发电机由王中林团队2012年首次发明,是基于机械界面摩擦起电与静电感应耦合效应的新能源技术,具有轻薄、柔性、选材广的特点,可收集人体与环境中的微小机械能,不但是一个微能源产生的新方法,更是机械传感的新途径。详述了摩擦纳米发电的机理、特性与理论模型。介绍了几种提高摩擦发电性能的微纳制造方法。综述了一系列基于摩擦电的微机械传感器、执行器和自驱动微系统,及其在柔性机械、智能装备和无线传感等领域的应用研究。对摩擦电自驱动微系统目前存在的问题做出了分析与讨论,展望了其未来的研究趋势。     

封装型交流纳米发电机问世

美国佐治亚理工学院华人科学家王中林领导的研究小组再次取得新成果,开发出了由高分子薄膜封装的交流纳米发电机。研究小组尝试使用封装的水平式氧化锌纳米线,最终成功发明了封装型交流纳米发电机,有效克服了直立式发电机的设计缺陷。在交流纳米发电机中,氧化锌纳米线被固定在弹性高分子衬底上,避免了电极与纳米线的摩擦,从而提高了发电机的稳定性和寿命。更重要的是,在这一新型发电机中,不用再对驱动电极与纳米线距离进行精确控制,     

前沿

纳米发电机首次实现机械能转换美国佐治亚理工学院教授、中国国家纳米科学中心海外主任王中林等成功地在纳米尺度范围内将机械能转换成电能,研制出世界上最小的发电机——纳米发电机。国际纳米技术领军人物、哈佛大学教授Charles Lieber说“该工作极其令人振奋,它提出了解决纳米技术中一个关键问题的方案,那就是如何为许多研究组发明的纳米器件提供电力的问题。王教授利用他先创的氧化锌纳米线将机械能转化为电能,在这个问题上他显示了巨大的创造性。”图片说明:(A)在氧化铝衬底上生长的氧化锌纳米线的扫描电子显微镜图像。(B)在导电的原…     

新产品技术

华裔科学家研制出纤维纳米发电机 美国华人科学家王中林领导的科研小组日前研制出一种能产生电能的新型纳米纤维。王中林是美国佐治亚理工学院教授、著名材料学家,他领导的研究小组研制的这种纤维能用来织成布料,布料可用于制造利用人体运动来发电的衣服、     

固-液摩擦纳米发电机

摩擦纳米发电机的发明为人们在能量收集领域开辟了新道路。固-液摩擦纳米发电机是基于固-液界面摩擦起电与静电感应效应耦合的发电装置,因其制造简单、成本低、能有效地收集多种形式的低频率水能,使其在摩擦纳米发电机中占有重要的地位。详述了固-液界面的起电机理,概括了固-液摩擦纳米发电机的典型结构和工作模式。分析了液体、固体摩擦材料的特性对摩擦纳米发电机输出性能的影响,介绍了常用的提高摩擦发电性能的微纳制造方法。综述了一系列固-液摩擦纳米发电机在自驱动型传感器和微机械自供电系统中的应用。总结了固-液摩擦纳米发电机目前存在的挑战,展望了其未来发展的趋势。     

我国科学家研制出世界最小发电机

近日出版的英国《科学》报道，美国佐治亚州理工学院教授、中国国家纳米科学中心海外主任王中林等成功地在纳米尺度范围内将机械能转换成电能，研制出世界上最小的发电机——纳米发电机。国际纳米技术领军人物、哈佛大学教授Charles Lieber说：“该工作极其令人振奋，它提出了解决纳米技术中一个关键问题的方案，那就是如何为许多研究组发明的纳米器件提供电力的问题。王教授利用他开创的氧化锌纳米线将机械能转化为电能，在这个问题上他显示了巨大的创造性。”     

高性能摩擦电材料突破耐磨损耐高温性能极限

正由中国科学院北京纳米能源与系统研究所王中林院士研究团队领衔,内蒙古工业大学科研院队配合的研究团队,在高性能摩擦电材料及用于汽车或轨道交通中制动能量收集和自驱动传感方面取得最新研究成果。新成果突破了原有摩擦电材料耐磨损、耐高温性能极限,团队制备出全新微纳复合摩擦电材料,并展示了应用实例。     

最小发电机问世

美国佐治亚理工学院教授王中林等在《科学》杂志上报告说，他们成功地在纳米尺度范围内将机械能转换成电能，研制出世界上最小的发电机——纳米发电机。国际纳米技术领军人物、哈佛大学教授CharlesLieber说：“该论文所描述的工作极其令人振奋，因为它提出了解决纳米技术中一个关键问题的方案，那就是如何为许多研究组发明的纳米器件提供电力的问题。王教授利用他先创的氧化锌纳米线将机械能转化为电能，在这个问题上显示了他巨大的创造性。”美国西北太平洋国家实验室的材料学家刘俊说：“这是纳米技术领域的一项重大峦腑官的影响炮具漳刻的漳沅的．”     

封装型交流纳米发电机

继2006年研制出第一代纳米发电机,2007年发明直流纳米发电机,2008年发明纤维纳米发电机后,美国佐治亚理工学院华人科学家王中林领导的研究小组再次取得新成果,于近日开发出了由高分子薄膜封装的交流纳米发电机。     

纤维纳米发电机技术

美国乔治亚理工学院材料科学与工程系纳米技术专家王中林教授领导的研究小组，最近发明了一种可以利用运动产生电力的新型纤维，这就是纤维纳米发电机，这是继前年和去年开发出直流纳米发电机之后，中国科学家的又一次发明。     

摩擦纳米发电机表面织构的优化设计

摩擦纳米发电机是基于自驱动纳米技术并以接触/摩擦起电和静电感应为基础的微/纳机电动力系统,提高其起电性能的有效手段之一是将微/纳织构制备在接触界面上。采用理论与试验相结合的方法开展摩擦纳米发电机表面织构的优化设计研究。建立摩擦纳米发电机织构界面黏附接触模型,探讨外载荷、织构面密度及宽度对摩擦纳米发电机起电性能的影响规律,获得不同外载荷下使摩擦纳米发电机起电性能最优的织构参数,并制备织构化摩擦纳米发电机,构建起电性能测试平台,试验验证摩擦纳米发电机最优织构的设计效果。结果表明:不同外载荷下使摩擦纳米发电机起电性能达到最优的织构参数不同;相比于织构宽度,织构面密度对于摩擦纳米发电机起电性能的影响更为显著;所构建的理论模型结果与试验结果具有较好的一致性,可为摩擦纳米发电机表面织构的设计提供理论指导。     

新型摩擦电微马达在无人驾驶等领域应用前景广阔

<正>中国科学院北京纳米能源与系统研究所张弛研究员团队开发出一种基于摩擦纳米发电机的静电微马达,该机械结构可将环境中极低频率的微小机械能,转化为电能并驱动微马达高速运转。研究表明,摩擦电微马达能够在低至0.1Hz的外部机械激励下实现启动,并在0.8Hz时达到1350r/min,电能驱动效率达到41%。该摩擦电微马达结构简单、易于制造、成本     

中国科学家研制出纤维纳米发电机

关国乔治亚理工学院材料科学与工程系纳米技术专家王中林教授领导的研究小组,最近发明了一种可以利用运动产生电力的新型纤维,这就是纤维纳米发电机,这是继前年和去年开发出直流纳米发电机之后,中国科学家的又一次发明。2008年2月14日出版的《自然》杂志发表文章说,     

基于形状记忆合金的热水发电装置设计

根据形状记忆合金(Shape Memory Alloys,简称SMA)的形状记忆效应设计制作了记忆合金作为动力器件并与单片机控制系统相结合的热水发电装置,该装置由Ni-Ti记忆合金丝转动驱动器部分、探温调整机构部分,发电机部分等构成。利用记忆合金的形状记忆效应引起的尺寸变化产生的力来驱动转子在绕线线圈中转动,使热能转变为机械能后驱动发电机发电,实现工业余热转化为电能。     

高炉炉顶余压透平发电检测与控制

高炉炉顶余压透平发电是国际国内公认的钢铁企业重大的能量回收装置。它是利用高炉炉顶煤气的余压,将煤气导入透平膨胀机,通过受压气体膨胀作功将压力能转化为机械能,驱动发电机发电的能量回收装置。