基于摩擦效应的自动摩擦纳米机构设计

我们中的许多人在走过地毯后触摸门把手时都会感到刺痛,或者目睹气球在经过后粘在模糊的表面上摩擦另一个材料。

乔治亚州科技教授中林王姿势呈现一阵列的1,000个LED灯,可以通过鞋子撞击摩擦发电机的力量产生的力量照亮。(图片信用:Rob Felt,Georgia Tech)

虽然静电的影响已经有了研究人员和休闲观察员咒语,但千禧年的特定细节,在电力生产和储存在表面上一直是神秘的。

目前,科学家在特定材料储存即使在分离两个表面之后,科学家就会出土细节。欧洲杯足球竞彩此信息可以帮助增强挖掘此类能量的设备成为其电源源。

我们知道,接触通电产生的能量在室温下很容易被材料以静电电荷的形式保留数小时。我们的研究表明,在表面有一个势垒,阻止产生的电荷流回它们来自的固体,或在接触后从表面逃逸

王忠林,北京大学材料科学与工程学院教授欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球佐治亚理工学院

发表在先进材料欧洲杯足球竞彩科学家们发现,电子转移是两种无机固体接触带电的主要过程,并阐明了早些时候观察到的静电的具体性质。

关于接触电有一些争论——即,电荷转移是否通过电子或离子发生,以及为什么电荷保留在表面而没有迅速消散,”王说。

王及其同事首先报道了八年前摩擦电纳米料的研究,这涉及使用在运动中产生电荷的材料,并且可以开发出从广泛的来源进行挖掘能量,例如海洋电流,风或欧洲杯足球竞彩声音振动。

以前我们刚刚使用试验和错误来最大限度地提高这种效果,”王说。“但是,通过这一新信息,我们可以设计具有更好性能的电力转换性能欧洲杯足球竞彩”。

该团队通过使用纳米尺度的摩擦纳米能器设计了一种技术,包括钛和氧化铝层,或钛和二氧化硅层,以使得量化摩擦时刻在表面上同化的电荷量。

这项技术可以对被吸收的电荷进行实时跟踪,而且在各种温度下都能很好地工作,即使是在更高的温度下。从研究中收集到的数据表明,摩擦电效应的特性——即电子穿过势垒的方式——与电子热电子发射理论相一致。

研究人员开发了能够承受高温的摩擦电纳米发电机,并发现温度在摩擦电效应中起着至关重要的作用。

我们从未意识到这是一种温度依赖现象,”王说。“但我们发现当温度达到约300摄氏度时,摩擦转移几乎消失了”。

该团队研究了表面在近80°C到300°C的温度下保持电荷的可能性。基于从测试中获得的数据,该团队提出了一种解释摩擦带电效应背后物理过程的机制。

随着温度升高,电子的能量波动变得更大,更大,“球队写道。“因此,电子更容易跳出势阱,它们要么回到它们来自的物质中,要么释放到空气中”。

来自中国科学技术部长的国家重点研发项目,中国国家自然科学基金,中国江苏省的六个人才峰值项目支持这项研究。欧洲杯线上买球作者对任何结论或建议的唯一责任,这不一定代表赞助组织的官方意见。

引用:程旭,云龙梓,阿雷丽西亚智王,海阳邹,养屋傣族,徐鹤,裴宏,y诚王,裴诚冯,大河李,钟林王,“在联系的电子传输机制上”电气化效果,“(高级材料,2018年3月)。欧洲杯足球竞彩http://dx.doi.org/10.1002/adma.201706790

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