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納米發電機
編輯納米發電機和來自小規模物理機械能和熱能通過將電動是用于轉換的技術。納米發電機有三種典型類型:壓電,摩擦電和熱電。前兩者使用機械能,而后者則根據暫時的溫度波動進行熱能收集。
壓電納米發電機
編輯壓電納米發生器和壓電納米結構通過利用成電能在環境轉換動能本能量收集是一個設備。這是2006年宣布的xxx臺納米發電機。術語“納米發電機”不限制其使用的能源類型(包括太陽能和熱能),但最通常指的是這種方法。
盡管它仍處于開發的早期階段,但是預計它將在將來為能量收集器的小型化帶來突破,并將補充其他類型的收集器為便攜式電子設備開發獨立的電源。
應用
編輯壓電納米發電機有望應用于由周期性運動產生能量的廣泛環境中。例如,大的來自風和海浪,小的來自心跳和呼吸中的肌肉運動。預期將實現的其他應用包括以下內容。
自供電的納米/微型設備
在動能豐富的環境中操作能耗相對較低的納米/微型設備時,使用納米發電機作為自供電或輔助能源被認為是有希望的。2010年,Wan等人將輸出電壓為20-40 mV的VING集成到pH傳感器或UV傳感器中,以實現自供電。
但是,與納米和微型設備的功耗相比,納米發電機產生的電能很小,其應用范圍目前僅限于電池輔助能源。求突破,納米發電機太陽能電池研究與另一種類型的收集裝置,組合如生化能量采集正在進行。預計這種方法將導致能源的發展,例如自供電必不可少的智能粉塵。
智能可穿戴系統
在由結合有壓電纖維的織物制成的衣服中的應用也是有希望的。從體育鍛煉中獲得的動能通過壓電纖維轉換為電能,該壓電纖維被用作具有內置設備(例如健康監測系統的智能可穿戴系統的能源。還可以想象的是,諸如VING之類的納米發電機內置在鞋子中,可以輕松地從行走中產生動力。
類似的應用領域是具有發電功能的人造皮膚。Wang等人表明,交流電壓高達100毫伏可以通過運行粘貼SWG柔性倉鼠來生成。
透明的柔性設備
一些壓電納米結構可以被制造在柔性和透明的有機基板上。SKKU的Kim和SAIT的Cho以及其他人開發了一種透明而靈活的納米發電機。將來,期望通過將其結合到自供電的觸覺傳感器中來實現節能觸摸屏設備。木村進一步發展的裝置中,氧化銦錫(ITO)是電極的石墨烯具有改進的清晰度和成本效益,而代以層?。
植入式遙測能量接收器
基于ZnO納米線的納米發電機也可以用作可植入設備。由于ZnO本身具有生物相容性,并且可以在有機基板上制造,因此整個設備具有生物相容性。配備有納米發電機的人類可植入設備可以通過利用壓電納米結構將來自外部的超聲振動轉換為電能來進行操作。
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