Populære Innlegg

Redaksjonens - 2019

Ny verdensstandard i nano-generatorer

Anonim

Et team av University of Alberta ingeniører utviklet en ny måte å produsere elektrisk kraft som kan lade håndholdte enheter eller sensorer som overvåker alt fra rørledninger til medisinske implantater. Oppdagelsen setter en ny verdensstandard i enheter som kalles triboelektriske nanogeneratorer ved å produsere en DC-strøm med høy tetthet - en stor forbedring over lavkvalitets strømforsyning produsert av andre forskerteam.

annonse


Jun Liu, en doktorgradsstudent som jobber under tilsyn av kjemisk ingeniørprofessor Thomas Thundat, ledet forskning som ikke var relatert til disse små generatorene, ved hjelp av en enhet kalt et atomkraftmikroskop. Det gir bilder på atomnivå med en liten cantilever å "føle" en gjenstand, på samme måte som du kan lære om et objekt ved å stikke en finger over det. Liu glemte å trykke på en knapp som ville bruke strøm til prøven - men han så fortsatt en strøm som kommer fra materialet.

"Jeg visste ikke hvorfor jeg så en strøm, " minnet han.

En teori var at det var en anomali eller et teknisk problem, eller forstyrrelse. Men Liu ville komme til bunnen av det. Han lagde til slutt årsaken til friksjonen av mikroskopets sonde på materialet. Det er som å blande seg over et teppe og deretter røre noen og gi dem et sjokk.

Det viser seg at den mekaniske energien til mikroskopets cantilever beveger seg over en overflate, kan generere strøm av strøm. Men i stedet for å frigjøre all energi i en bris, genererte U of A-teamet en jevn strøm.

"Mange andre forskere forsøker å generere makt på prototypen, men deres forestillinger er begrenset av den nåværende tettheten de får - det er problemet vi løst, " sa Liu.

"Dette er stort, " sa Thundat. "Hittil, hva andre lag har klarte å gjøre er å generere svært høye spenninger, men ikke dagens. Hva Jun har oppdaget, er en ny måte å få kontinuerlig strøm av høy strøm."

Oppdagelsen innebærer at nanoskala generatorer har potensial til å høste strøm for elektriske enheter basert på nanoskala bevegelse og vibrasjon: en motor, trafikk på en vei - til og med hjerterytme. Det kan føre til teknologi med applikasjoner i alt fra sensorer som brukes til å overvåke fysisk styrke av strukturer som broer eller rørledninger, ytelse av motorer eller bærbare elektroniske enheter.

Liu sa at søknadene er begrenset bare av fantasi.

annonse



Historie Kilde:

Materialer levert av University of Alberta . Merk: Innholdet kan redigeres for stil og lengde.


Tidsreferanse :

  1. Jun Liu, Ankur Goswami, Keren Jiang, Faheem Khan, Seokbeom Kim, Ryan McGee, Zhi Li, Zhiyu Hu, Jungchul Lee, Thomas Thundat. Direkte strøm triboelektrisitet generasjon ved hjelp av en glidende Schottky nanocontact på MoS2 multilayers . Nature Nanotechnology, 2017; DOI: 10, 1038 / s41565-017-0019-5