美國阿拉巴馬大學亨茨維爾分校科學家研制出了一種新型摩擦生電納米發(fā)電機，可為小型設備供電。該發(fā)電機使用石灰石膩子發(fā)電，與傳統(tǒng)摩擦發(fā)電方法相比，能節(jié)省大量成本。相關論文發(fā)表于最新一期美國化學會《ACS Omega》雜志。

研究示意圖  圖片來源：美國化學學會《ACS Omega》雜志

摩擦生電納米發(fā)電機于2012年首次面世，是一種將機械能或熱能轉化為電能的小型設備，用于小型無線自主設備，如可穿戴電子設備、狀態(tài)監(jiān)測和無線傳感器網(wǎng)絡。典型的使用場景包括心臟監(jiān)測儀植入物、農場動物佩戴的生物芯片轉發(fā)器、在輪胎壓力低時提醒駕駛員的傳感器等。

摩擦生電納米發(fā)電機通過行走、振動、輪胎轉動、風吹或水流等運動，使兩個物體相互接觸或移動摩擦時，在它們之間傳遞電荷，從而為設備產生電力，這些方式對環(huán)境的影響都很小。

研究人員指出，現(xiàn)有摩擦生電納米發(fā)電機使用昂貴的基于納米技術的方法制成，還要用到一些特殊設備，而他們研制的設備使用雙面膠帶或石灰石膩子等黏性材料來產生電荷，只需簡單的工藝技術，因此更具成本效益，也更容易制造。

此外，與現(xiàn)有設備相比，新設備使用了金屬化聚酯片，這也擴展了其工作頻率帶寬。這一點意義重大，因為一些小型能量采集設備，如健康監(jiān)測和可穿戴外骨骼系統(tǒng)，需要更寬的頻帶來收集人體運動的能量。研究人員指出，普通的摩擦生電納米發(fā)電機的工作頻率低于10赫茲，而新設備的工作頻率高達80赫茲。

研究團隊計劃開展進一步研究，探索利用大理石、砂巖和月壤等不同礦物制造摩擦生電納米發(fā)電機的可能性。