Dapatkah generator friksi menghasilkan listrik untuk mencapai bendungan?
Efek triboelectric adalah salah satu fenomena paling umum di alam. Ini adalah fenomena di mana dua bahan berbeda digosok secara gesekan untuk menyentuh permukaan. Dua lembar yang bersentuhan satu sama lain tidak diisi di permukaan, tetapi setelah kontak, sifatnya berbeda karena bahan yang berbeda, satu mudah kehilangan elektron, dan satu mudah untuk mendapatkan elektron, sehingga menyebabkan dua bahan untuk menghubungi satu sama lain. Ditagih secara positif, satu sisi dibebankan secara negatif. Ini adalah elektrifikasi gesekan yang umumnya kita ketahui. Meskipun fenomena ini umum, tetapi belum dimanfaatkan secara efektif sebagai sumber listrik kecuali digunakan untuk membentuk medan listrik tegangan tinggi dalam eksperimen listrik.
Pada akhir Maret, laporan tentang "generator gesekan" menyebabkan kekhawatiran yang meluas. Berita ini dipilih mulai Januari 2012. Tim peneliti Wang Zhonglin, kepala ilmuwan dari Institut Energi dan Sistem Nano Beijing, Akademi Ilmu Pengetahuan China, merancang serangkaian generator gesekan.
Setelah dua lembar diisi oleh permukaan gesekan kontak, permukaan dari dua lembar dipisahkan. Karena objek memiliki kecenderungan untuk menjaga netralitas listrik, dua lembar terhubung ke sirkuit eksternal melalui lapisan elektroda, dan elektron melewati sirkuit eksternal. Mengalir di antara dua lapisan elektroda untuk membentuk arus - menurut prinsip ini, generator dapat mengubah energi mekanik dari angin, aliran air, dan bahkan gerakan manusia di alam menjadi energi listrik. Generator friksi tipe baru ini juga hemat biaya sekaligus menjamin efisiensi pembangkitan listrik.
Generator friksi dapat dikombinasikan dengan generator konvensional untuk menghasilkan listrik
Generator gesekan berbeda dari "generator elektromagnetik induksi" tradisional dan "permulaan gesekan". Inti dari generator gesekan terletak pada dua ide penting, salah satunya adalah kopling elektrik gesekan dan induksi elektrostatik, dan yang lainnya adalah lapisan tipis. Desain elektroda. Reporter itu belajar bahwa karena penggunaan bahan film dengan ketebalan mikron-tebal, seluruh perangkat dapat lunak atau bahkan transparan.
Meskipun arus keluaran awal dan kekuatan generator friksi tidak ideal, dengan upaya tim Wang Zhonglin, setelah dua tahun, masalah telah berhasil diatasi. Para peneliti menemukan bahwa selama proses geser dari dua bagian kerja generator gesekan, jumlah transfer muatan antara elektroda dapat sangat ditingkatkan dengan pola yang teratur dari permukaan material, dan itu kuasi-linear dengan kepadatan pola.
Oleh karena itu, mereka merancang struktur array berpola yang menghasilkan lompatan kualitatif dalam daya output generator friksi. Unit pembangkit listrik gesekan terbaru terdiri dari stator melingkar yang diproyeksikan dan sebuah rotor. Ini menggunakan lapisan gesekan berpola permukaan dan lapisan elektroda untuk mencapai daya output rata-rata 1,5W melalui desain drive kontak putar, mencapai hingga 24%. - Konversi energi 50%.
Dibandingkan dengan generator tradisional, output generator gesekan memiliki karakteristik tegangan tinggi dan arus rendah, yang dapat membentuk mode pembangkitan daya komplementer dengan tegangan rendah dan arus tinggi dari generator konvensional.
Pada saat yang sama, karena generator gesekan menggunakan film organik ringan dan murah, pembangkitan listriknya per satuan volume adalah 30 hingga 50 kali lipat dari generator konvensional, dan pembangkitan listrik per satuan massa adalah 30 hingga 40 kali lipat dari generator. Ini memiliki keuntungan yang sangat besar dalam kerapatan daya keluaran. Saat ini, tim Wang Zhonglin sedang mengembangkan dan meningkatkan generator friksi dalam hal daya tahan. Generator friksi yang ada masih tidak memiliki atenuasi dalam penggunaan 1 juta rotasi.
Apa perbedaan antara generator friksi dan generator listrik manual?
Di Beijing Institute of Nano-Energy and Systems, Akademi Ilmu Pengetahuan China, Wang Zhonglin menunjukkan kepada reporter efek pembangkitan listrik dari generator gesekan: dua bagian terhubung bersama, dengan lembut menjepit permukaan untuk membuat kontak, setelah melepaskan tangan, lampu yang terhubung ke terminal menyala secara berurutan. Cara mengubah energi mekanik menjadi energi listrik bukanlah yang pertama kali muncul.
Senter jenis dorong serupa juga mengubah energi mekanik menjadi energi listrik, yang berbeda dari generator gesekan.
Pada prinsipnya, proses pembangkitan daya senter tipe-dorong didasarkan pada prinsip pembangkit listrik induksi elektromagnetik tradisional. Energi mekanik diberikan dengan menekan tangan, dan roda gigi di dalam senter didorong untuk memutar, sehingga mendorong kumparan untuk melakukan gerakan garis magnetik pemotongan untuk menghasilkan arus. Alat penghasil daya seperti itu harus memiliki magnet yang tertanam untuk membentuk medan magnet, menghasilkan volume dan berat yang relatif besar, struktur internal yang rumit, dan daya output yang rendah, yang merupakan "alat listrik kecil" dengan daya kecil. . Generator gesekan menggunakan film plastik tipis dan tipis, yang kompak dan sederhana dalam struktur, dan arus keluaran meningkat menjadi 3 mA melalui desain desain permukaan gesekan, sehingga dapat mewujudkan tidak hanya "peralatan kecil" seperti ponsel. Power supply real-time, dan mudah untuk membentuk array melalui beberapa set generator gesekan untuk mencapai pasokan energi skala besar.
Dengan menggabungkan generator dan sirkuit manajemen daya, para peneliti telah mengembangkan sistem suplai daya kecil yang lengkap. Sistem ini memiliki fungsi seperti pengurangan impedansi, perbaikan, penyimpanan energi, dan pengaturan tegangan. Ini menyediakan output DC stabil tegangan konstan, menyediakan daya real-time atau pengisian langsung untuk berbagai produk elektronik umum, termasuk ponsel. Kerapatan daya keluaran arus hingga 500 watt per meter persegi.
