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3D打印的無線納米發(fā)生器可以為外太空機器提供能源

魔猴君  行業(yè)資訊   2450天前

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來自南卡羅來納州克萊姆森納米材料研究所(CNI)的研究人員已經(jīng)使用3D打印技術(shù)來創(chuàng)建一個無線的摩擦電納米發(fā)生器,通過運動和振動產(chǎn)生電力。



摩擦電是一種由摩擦產(chǎn)生的電荷,是克萊姆森大學(xué)研究人員認為可以為地球提供動力的綠色能源。去年,這個科學(xué)家小組制作了一個簡單的由塑料和膠帶材料制成的摩擦納米發(fā)電機,它們在電子方面具有相反的行為,當它們放在一起時會產(chǎn)生電壓。該發(fā)電機可以通過鼓掌或敲擊腳來發(fā)電,然后可以將該能量轉(zhuǎn)移用于儲存在電池或電容器中。

 

這幾乎聽起來太簡單了,但是克萊姆森的研究人員剛剛更新了他們的技術(shù),使其更加有用?,F(xiàn)在是無線的,它的塑料部件已經(jīng)換成由石墨烯和PLA制成的光纖用于抓取電子,原始Kapton膠帶已被Teflon取代。

 

正是這種石墨烯-PLA纖維讓我們特別興奮。首先,操作石墨烯非常困難,但克萊姆森的研究人員使用了一種稱為“超聲波”的工藝,將石墨分解成高頻聲波層。而在PLA中,纖維也變成可以3D打印。


使用3D打印機來打印石墨烯-PLA納米纖維


使用3D打印機,團隊能夠制造新的“W-TENG”納米發(fā)生器,能夠產(chǎn)生高達3000伏的電壓,足以為25個標準電源插座供電。而且由于電壓太高,W-TENG產(chǎn)生一個可以無線感應(yīng)的電場,使其成為一種二合一的電源和電子設(shè)備。

 

研究的第一作者Sai Sunil Mallineni解釋說:“它不僅可以為您提供能量,而且還可以將電場作為遙控器使用,例如,您可以點擊W-TENG并將其電場用作一個“按鈕”打開你的車庫門,或者你可以啟動一個安全系統(tǒng),所有這些都不需要電池,被動和無線的。無線W-TENG可以用在外太空,海洋中部,甚至在電力供應(yīng)可能不足的軍事情況下。它也可以用來在災(zāi)區(qū)或發(fā)展中國家提供電力。

 

該研究的通訊作者Ramakrishna Podila說:“一些發(fā)展中國家需要大量的能源,盡管我們在這種環(huán)境下可能無法使用電池或電源插座。W-TENG可能是這些地區(qū)更清潔的發(fā)電方式之一?!?/span>

 

研究人員正在為其3D打印無線納米發(fā)生器尋求專利。他們的論文“A Wireless Triboelectric Nanogenerator”已經(jīng)發(fā)表在Advanced Energy Materials雜志上。

來源:中國3D打印網(wǎng)

   

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