一种无需更换或充电电池,就能驱动传感器和机器人的电力技术已经被开发出来。
韩国研究财团3日表示,大邱庆北科学技术院(DGIST)Lee Juhyeok教授研究团队,利用通用塑料(PVC)开发出了“离子型直流摩擦纳米发电机(iDC-TENG)”。
所谓离子型直流摩擦发电,是指电极表面聚集离子、形成内部电场,从而产生直流电力的发电现象。整流电路则是将交流(AC)电力转换为直流(DC)电力的电子电路。
物联网(IoT)、可穿戴设备、智能物流传感器等虽然只需少量电力即可运行,但更换和给电池充电仍是一种负担。
现有的摩擦纳米发电机可以将机械运动转化为电能,但只能产生交流电,为了转换成直流电,必须配置整流电路。
问题在于,这一过程中会伴随能量损失和结构复杂度提高。另外,作为替代方案提出的半导体材料、绝缘击穿、机械开关等,在成本、效率和适用性方面都存在限制,难以真正应用到工业现场。
为此,研究团队在现场常用的塑料(PVC)中加入增塑剂(添加于高分子材料中以提高柔韧性和加工性的物质)来调节其特性,开发出了无需额外电路即可直接产生直流电力的 iDC-TENG。
iDC-TENG 的优势在于,即便在多种形式的运动下也能稳定供电。研究团队计划今后继续开展提升环境耐久性、大面积与直接化制备工艺开发以及确保长时间稳定性的相关研究。
Lee教授表示:“本研究首次提出了利用廉价塑料材料直接产生直流电力的原理,在学术和产业层面都具有重要意义。iDC-TENG 不仅可广泛应用于物联网设备、可穿戴电子设备、自驱动传感器,还可用于智能物流现场。”
本报道由人工智能(AI)翻译技术生成。
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