¿Puede un generador de fricción generar electricidad para llegar a la presa?

- Oct 19, 2018-

¿Puede un generador de fricción generar electricidad para llegar a la presa?

El efecto triboeléctrico es uno de los fenómenos más comunes en la naturaleza. Es un fenómeno en el que dos materiales diferentes se frotan por fricción para hacer contacto con la superficie. Las dos hojas que están en contacto entre sí no están cargadas en la superficie, pero después del contacto, las propiedades son diferentes debido a los diferentes materiales, una es fácil de perder electrones y una es fácil de obtener electrones, lo que provoca que las dos Materiales para contactar unos con otros. Con carga positiva, un lado tiene carga negativa. Esta es la electrificación por fricción que generalmente conocemos. Aunque este fenómeno es común, no se ha utilizado de manera efectiva como fuente de energía, excepto para ser utilizado para formar un campo eléctrico de alto voltaje en experimentos eléctricos.

A fines de marzo, los informes sobre "generadores de fricción" causaron preocupación generalizada. La noticia se seleccionó a partir de enero de 2012. El equipo de investigación de Wang Zhonglin, científico jefe del Instituto de Nano Energía y Sistemas de Beijing, Academia China de Ciencias, diseñó una serie de generadores de fricción.

Después de que las dos hojas se cargan por la superficie de fricción de contacto, las superficies de las dos hojas se separan. Dado que los objetos tienen una tendencia a mantener la neutralidad eléctrica, las dos hojas están conectadas al circuito externo a través de la capa de electrodo, y los electrones pasan a través del circuito externo. Fluyendo entre las dos capas de electrodos para formar una corriente, de acuerdo con este principio, el generador puede convertir la energía mecánica de la brisa, el flujo de agua e incluso el movimiento humano en la naturaleza en energía eléctrica. Este nuevo tipo de generador de fricción también es rentable al tiempo que garantiza la eficiencia de generación de energía.

El generador de fricción se puede combinar con generadores convencionales para generar electricidad

Los generadores de fricción son diferentes de los "generadores de inducción electromagnética" y los "arrancadores de fricción" tradicionales. El núcleo de los generadores de fricción se basa en dos ideas importantes, una es el acoplamiento de la electrificación por fricción y la inducción electrostática, y la otra es una capa delgada. Diseño de electrodos. El reportero se enteró de que, debido al uso de materiales de película con un espesor de micrones, todo el dispositivo puede ser suave o incluso transparente.

Aunque la corriente de salida inicial y la potencia del generador de fricción no fueron ideales, con los esfuerzos del equipo de Wang Zhonglin, después de dos años, el problema se ha superado con éxito. Los investigadores descubrieron que durante el proceso de deslizamiento de las dos partes de trabajo del generador de fricción, la transferencia de carga entre los electrodos puede mejorarse en gran medida mediante el diseño ordenado de la superficie del material, y es casi lineal con la densidad del patrón.

Por lo tanto, diseñaron una estructura de matriz modelada que produjo un salto cualitativo en la potencia de salida del generador de fricción. La unidad de generación de energía de fricción más reciente consiste en un estator circular planarizado y un rotor. Utiliza una capa de fricción con patrón de superficie y una capa de electrodo para lograr una potencia de salida promedio de 1.5W a través de un diseño de unidad de contacto rotativo, que alcanza hasta el 24%. - 50% de conversión de energía.

En comparación con el generador tradicional, la salida del generador de fricción tiene las características de alto voltaje y baja corriente, que pueden formar un modo de generación de energía complementario con el bajo voltaje y alta corriente del generador convencional.

Al mismo tiempo, debido a que el generador de fricción utiliza una película orgánica liviana y económica, su generación de energía por unidad de volumen es de 30 a 50 veces la de un generador convencional, y la generación de energía por unidad de masa es de 30 a 40 veces la de un generador convencional. generador. Tiene una ventaja muy grande en la densidad de potencia de salida. En la actualidad, el equipo de Wang Zhonglin está desarrollando y mejorando los generadores de fricción en términos de durabilidad. Los generadores de fricción existentes aún no tienen atenuación en el uso de 1 millón de rotaciones.

¿Cuál es la diferencia entre un generador de fricción y un generador de energía manual?

En el Instituto de Nanoenergía y Sistemas de Beijing, Academia China de Ciencias, Wang Zhonglin mostró al reportero el efecto de generación de energía del generador de fricción: las dos piezas conectadas juntas, pellizcando suavemente la superficie para hacer contacto, después de liberar la mano, Las luces conectadas al terminal se encienden sucesivamente. Esta forma de convertir la energía mecánica en energía eléctrica no es la primera vez que aparece.

Una linterna de tipo pulsador similar también convierte la energía mecánica en energía eléctrica, que es diferente de un generador de fricción.

En principio, el proceso de generación de energía de la linterna de tipo pulsador se basa en el principio de generación de energía de inducción electromagnética tradicional. La presión mecánica es proporcionada por el prensado de la mano, y el engranaje dentro de la linterna se impulsa para girar, impulsando así la bobina para realizar el movimiento de la línea magnética de corte para generar la corriente. Dicho dispositivo generador de energía debe tener un imán incorporado para formar un campo magnético, lo que resulta en un volumen y peso relativamente grande, una estructura interna complicada y una potencia de salida baja, que es un "pequeño aparato eléctrico" con una potencia pequeña. . El generador de fricción utiliza una película plástica liviana y delgada, de estructura compacta y simple, y la corriente de salida se incrementa a 3 mA a través del diseño modelado de la superficie de fricción, de modo que no solo puede realizar "pequeños electrodomésticos" como: teléfonos móviles. Fuente de alimentación en tiempo real, y es fácil formar una matriz a través de múltiples conjuntos de generadores de fricción para lograr un suministro de energía a gran escala.

Al combinar los generadores y los circuitos de administración de energía, los investigadores han desarrollado un sistema completo de suministro de energía pequeña. El sistema presenta funciones tales como reducción de impedancia, rectificación, almacenamiento de energía y regulación de voltaje. Proporciona una salida de CC estable a voltaje constante, que proporciona energía en tiempo real o carga directa para una variedad de productos electrónicos comunes, incluidos los teléfonos móviles. Las densidades de potencia de salida actuales son de hasta 500 vatios por metro cuadrado.


Artículo anterior:Cómo realizar ahorro de energía y reducción de consumo de motor asíncrono. Siguiente artículo:Causas y métodos de tratamiento para fallas tales como el gran disparo de corriente y sobrecarga de motores sumergibles