著名學術期刊Nano Energy上(Nano Energy 47 (2018) 539-546, IF:12.34)刊發(fā)納米發(fā)電機最新研究成果。摩擦納米發(fā)電機(TENG)是一種能將環(huán)境中機械能、風能和潮汐能等能源轉化成電能并為小型電子器件供電的一種發(fā)電裝置;與其他發(fā)電裝置相比,它具有簡單、輕便、價廉的優(yōu)點,且可在很多領域有著廣泛的應用。然而,傳統(tǒng)的徑向排列式和分段結構滑動式摩擦納米發(fā)電機都有著材料易磨損和發(fā)熱量大的缺點,這極大的制約了其長期持續(xù)性的工作。
我校微電子學院的李曉干教授和重慶大學奚伊副教授所帶領的研究團隊合作研發(fā)了一個新型的滾動摩擦接觸-分離式摩擦納米發(fā)電機(CS-TENG),以保障在實際使用中大幅度減少材料磨損。同時,利用電磁發(fā)電機(EMG)在高頻率下有著較高的效率,將傳統(tǒng)摩擦發(fā)電機(TENG)與電磁發(fā)電機(EMG)相結合,從而拓寬該新型納米發(fā)電機的工作頻率。該研究結果表明,一個6單元的該新型摩擦發(fā)電機在700 r/min轉速下可以輸出0.15mW/ cm2的功率,使100μF的電容在不到1分鐘內充電至6V。這種新型的發(fā)電機有著很廣闊的發(fā)展前景,在很多領域中顯示出潛在的應用價值,比如可以實現(xiàn)對車輪的轉速檢測并實現(xiàn)自供電電子設備和傳感器系統(tǒng)。本項目得到了國家自然基金和重點研發(fā)項目以及國家級大學生創(chuàng)新項目的資助。

