研究人員創造了 種新的摩擦發電機，可以通過從運動中獲取能量來為可穿戴技術提供動力。
研究人員已經發現了許多新的方法，用于創建從運動中獲取能量的設備，用于開發不需要電池的可穿戴設備。這是 個不錯的選擇，因為第 波可穿戴技術已被用于健身設備和智能服裝，人們可以穿著它來監控他們的活動。
為了使設計這樣的技術變得更容易，賴斯大學的 個團隊開發了 種新設備，它利用了所謂的摩擦電效應，即引起靜電的效應。當兩種材料摩擦在 起然后再次拉開時，摩擦電效應產生電荷。
無金屬納米發電機
正是這種現象，化學 詹姆斯·萊恩的萊斯實驗室的 個團隊已經習慣用激光誘導的石墨烯（LIG）制造出 種無金屬的納米發電機。石墨烯是化學 眾所周知的二維（2D）納米材料，具有高導電性。他說，雖然該設備不會產生很大的功率，但它可以讓小型可穿戴設備處于正常工作狀態。
“這可能是 種通過在行走過程中使用腳跟撞擊的多余能量或者在軀干上擺動手臂動作來為小型裝置充電的方法，”Tour說。
為了制造這種裝置，研究人員 必須制造LIG，這是 種石墨烯泡沫，當化學物質在聚合物或其他材料表面被激光加熱時產生。該過程僅留下相互連接的2D碳薄片。
研究人員表示，Tour和他的團隊 使用 種名為聚酰亞胺的材料制造LIG，還使用其他天然和常見材料（如植物，食品，處理過的紙和木材）來制造LIG電 。然后，他們測試了由聚酰亞胺，軟木和其他材料制成的LIG電 ，看看它們能夠產生能量和耐用性的程度，Tour說。
在實驗中，研究人員將折疊的LIG條帶連接到 串發光二 管上，發現敲擊條帶產生的能量足以使它們閃爍。
觸發器中的發生器
他們還在 個觸發器中嵌入了 塊更大的LIG，這使得佩戴者可以通過每 步產生能量，因為石墨烯復合材料與皮膚反復接觸會產生電流，為 個小電容器充電，賴斯博士后研究員Michael Stanford說。
“嵌入觸發器內的納米發電機能夠在行走1公里后在電容器上存儲0.22毫焦耳的電能，”賴斯博士后研究員邁克爾斯坦福說，該報的第 作者。“這種儲能率足以為可穿戴傳感器和電子設備提供動力。”研究人員在ACS Nano期刊上發表了 篇關于他們工作的論文。
該團隊測試各種配置以獲取和評估結果。在折疊配置中，他們使用聚氨酯保護涂層從摩擦負型聚酰亞胺噴涂LIG，聚氨酯保護涂層也用作摩擦陽 材料。在這種設置中，當電 聚集在 起時，電子從聚氨酯轉移到聚酰亞胺。
研究人員說，后續接觸和分離驅動的電荷也可以通過外部電路存儲，以重新平衡累積的靜電荷。據報道，折疊LIG產生約1千伏的電力，并在5,000次彎曲循環后保持穩定。
研究人員說，團隊提出的 佳配置是聚酰亞胺-LIG復合材料和鋁電 。這產生的電壓高于3.5千伏，峰值功率超過8毫瓦。
Elizabeth Montalbano是 位自由撰稿人，撰寫了20多年的技術和文化。她曾在鳳凰城，舊金山和紐約市作為專業記者生活和工作。在空閑時間，她喜歡沖浪，旅游，音樂，瑜伽和烹飪。她目前居住在葡萄牙西南海岸的 個村莊。
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