多层集成摩擦纳米发电机的研究取得重要进展
机械能以其大量存在、获取方便和形式多样等特点作为我们收集利用的优势能源。基于压电、静电和电磁机制的机械能收集技术现已发展成熟并可用于以下应用领域：无线传感系统、环境监测、生物医学和电子设备等。作为我们生活环境中最常见的机械能形式之一，生物机械能由步行等人体运动产生，而这些能量往往被浪费掉了。如果这种形式的机械能可以被有效利用，将能替代我们现在所依赖的便携式电源，至少可以为手机等便携电子设备充电。而为了满足收集人体运动的需要，纳米发电机则需具备体积小、重量轻和柔性等特点。
目前，摩擦纳米发电机已被证实是一种收集机械能的有力手段。然而，先前研究的纳米发电机只有一个单一的层，这很难扩展输出功率的密度。
近日，王中林课题组的科研人员展示了一种创新设计的摩擦纳米发电机，它具有成本低、结构简单、体积小、重量轻和柔性等特点。它在一片基底上集成了五层纳米发电机，这种新颖的结构提供了一种不必增大纳米发电机的表面积就能提高其输出功率的有效方法。
这是第一台用于加强输出功率的三维集成的纳米发电机。我们将纳米发电机放置在鞋垫上就能同时驱动多个商用LED灯泡。这种新型纳米发电机甚至可以放置到人的衣服里或人体关节上而不会引起人体的任何不适。王中林课题组展示的这种新型纳米发电机在自供电便携式电子设备方面具有很大的发展潜力。论文相关结果发表在【ACS NANO,2013,Online】。
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