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柔性摩擦电发电机在美诞生
发布时间:2012-8-24  【关闭窗口】

  本报讯美国佐治亚理工学院的一个科研组日前称,他们开发了一种透明的柔性摩擦电发电机,能利用走路时的机械能发电。摩擦电是自然界最常见的现象之一,因为很难收集利用而被忽略。

  他们开发的发电机通过聚酯纤维薄片与聚二甲基硅氧烷(PDMS)薄片的摩擦来产生电力。当摩擦发生时,两层聚合物薄膜之间产生电荷分离并形成电势差,经由外部电路即可形成电流。聚酯纤维产生电子,聚二甲基硅氧烷负责接收电子。不过,这些电荷的数量不能满足应用需要。研究人员分别对线条、立方体和金字塔3种摩擦表面图案进行测试,发现金字塔图案的表面摩擦时加速了电荷形成,更利于电荷分离,产生的电流最多,极大地提高了摩擦电发电机的效率。

  为了制造这种发电机,他们借助光刻和蚀刻工艺,先用硅片造出一个模具,再将液态PDMS和一种交联剂混合后涂到模具上,冷却后形成一张薄膜,最后将两种独有金属电极的高分子聚合物薄膜铟锡氧化物(ITO)与聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜贴合在一起,形成三明治结构。实验表明,这种具有微结构阵列的摩擦电发电机的输出电压可达18伏。研究人员认为,由于这种摩擦电发电机采用透明的柔性材料,有望取代目前普遍使用的触屏。

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