Генерируя электричество из капли эффективно пошел на один шаг дальше. Исследовательская группа под руководством ученых из Городского университета Гонконга (известный американский) недавно разработала капли на основе электрогенератор (дэг), представленный с помощью полевого транзистора (ПТ)-структура, которая обеспечивает высокую энергоотдачу и мгновенная плотность мощности увеличился в тысячи раз по сравнению с его аналогами без фета-подобные структуры. Это будет способствовать продвижению научных исследований генерации энергии воды и преодоление энергетического кризиса.
Исследование было водить вместе с профессором Ван Zuankai от известный американский отдел машиностроения, профессор Сяо Чэн Цзэна в Университете штата Небраска-Линкольн, и профессор Ван Чжун Лин, основатель, руководитель и главный ученый из Пекинского института Nanoenergy и наносистем Китайской академии наук. Их выводы были опубликованы в последнем выпуске журнала Nature.
Эффективность преобразования электрической энергии значительно улучшилась
Гидроэнергетика ничего нового. Около 70% земной поверхности покрыто водой. Однако низкочастотные кинетическая энергия, заключенная в волнах, приливах, и даже капли дождя не эффективно преобразуется в электрическую энергию из-за ограничений существующих технологий. Например, обычное энергии капель генератора на основе трибоэлектрического эффекта может генерировать электричество, индуцированных контактными электрификации и электростатической индукции, когда капелька попадает на поверхность. Однако, сумма зарядов, возникающих на поверхности ограничивается влияние межфазной поверхности, и, как следствие, эффективности преобразования энергии является довольно низким.
Для того, чтобы улучшить эффективность преобразования, исследовательская группа потратила два года на разработку град. Его мгновенная плотность мощности может достигать до 50,1 Вт/м2, в тысячи раз выше, чем у других аналогичных устройств без использования Фет-как дизайн. И эффективность преобразования энергии заметно выше.
Профессор Ван из Известный американский отметить, что существует два важнейших фактора для изобретения. Во-первых, команда обнаружила, что непрерывная капель, падающих на фторопласт, электретный материал с квази-постоянный электрический заряд, обеспечивает новый путь для накопления и хранения высокой плотности поверхностных зарядов. Они обнаружили, что, когда капли воды, непрерывно ударялась о поверхность ПТФЭ, сборы поверхность автоматически будут накапливаться и постепенно достигает насыщения. Это новое открытие помогло преодолевать трудности, связанные с низкой плотностью заряда, возникающих в предыдущей работе.
Уникальный полевой транзистор-как структура
Еще одной ключевой особенностью их конструкции является уникальный набор конструкций похож на фета, который является лауреатом Нобелевской премии по физике инновации в 1956 году и стал основным строительным элементом современных электронных устройств на сегодняшний день. Устройство состоит из алюминиевого электрода, а также оксида индия-олова (ito) электрод с пленкой из ПТФЭ с нанесенными на нее. ПТФЭ/Ито электрод отвечает за генерацию заряда, хранения и индукции. При падении капель воды попадает и распространяется на фторопласт/Ито поверхность, он, естественно, «мосты» алюминиевым электродом и ПТФЭ/Ито электрода, переводит исходную систему в замкнутой электрической цепи.
С этой специальной конструкции, высокой плотностью поверхностных зарядов может быть накоплен на ПТФЭ путем непрерывного капель, падающих. Между тем, при распространении воды соединяет два электрода, все хранимые заряды на ПТФЭ могут быть полностью освобождены для генерации электрического тока. В результате, как мгновенная плотность мощности и эффективность преобразования энергии гораздо выше.
«Наше исследование показывает, что капли 100 мкл (1 микролитр = одной миллионной литра) воды, сброшенной с высоты 15 см может генерировать напряжение более 140В. И полученная энергия может осветить 100 небольших светодиодных лампочек», — сказал профессор Ван.
Он добавил, что увеличение мгновенная плотность мощности не является результатом дополнительной энергии, но и от преобразования кинетической энергии самой воды. «Кинетическая энергия, возникающая в падающей воды из-за сил гравитации и может рассматриваться как свободные и возобновляемых. Это должно быть более эффективно».
Их исследование также показывает, что снижение относительной влажности не влияет на эффективность генерации электроэнергии. Кроме того, как дождевая вода и морской водой могут быть использованы для выработки электроэнергии.
Способствует устойчивости мира
Профессор Ван надеется, что результаты данного исследования будут способствовать урожай энергии воды, чтобы ответить на глобальную проблему нехватки возобновляемых источников энергии. «Генерирующие мощности от дождя вместо нефти и атомной энергии может способствовать устойчивому развитию мира», — добавил он.
Он считал, что в долгосрочной перспективе, новый дизайн может быть применен и установлен на разные поверхности, где жидкость соприкасается с твердым телом, в полной мере использовать низкочастотные кинетической энергии в воде. Это может варьироваться от поверхности корпуса паром, береговая линия, на поверхность зонтов или даже внутри бутылки с водой.
сделать разницу: спонсорские возможности
Ответить
Хотите присоединиться к обсуждению?Не стесняйтесь вносить свой вклад!