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【技術(shù)前沿】無需電池和充電機(jī),可穿戴設(shè)備可實(shí)現(xiàn)自生電

2017-5-26 10:06:48??????點(diǎn)擊:

近20年來,可穿戴設(shè)備飛速發(fā)展,而這種移動(dòng)設(shè)備的充電機(jī)充電供應(yīng)方案一直受限于電池技術(shù)的進(jìn)步。


現(xiàn)有穿戴設(shè)備只能靠電池供電,但是電池有其一些致命的缺陷,比如安全性,有起火的危險(xiǎn);容量不夠,你需要反復(fù)使用充電機(jī)充電;壽命不夠,使用1-2年后設(shè)備就會(huì)因?yàn)殡姵貕勖鴪?bào)廢。


如果有一種創(chuàng)新的供電方式來代替電池,將對(duì)可穿戴產(chǎn)業(yè)帶來全新的一種使用體驗(yàn)。

無需電池和充電機(jī),可穿戴設(shè)備可實(shí)現(xiàn)自生電


美國(guó)佐治亞理工學(xué)院的科研團(tuán)隊(duì),發(fā)明了一種靠摩擦生電的供電方案,根據(jù)“摩擦生電”原理,該模型經(jīng)摩擦后產(chǎn)生原子運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生電量。摩擦生電來源于不同材料之間的摩擦接觸,比如羽毛和玻璃經(jīng)摩擦后,玻璃因?yàn)楦叩奈皆幽芰Γ蔀檎龢O,而羽毛則成為負(fù)極。


美國(guó)佐治亞理工學(xué)院的科研團(tuán)隊(duì)找到了一種讓材料受擠壓在一起而產(chǎn)生電量的方法。兩種材料卷繞在一起因受到機(jī)械運(yùn)動(dòng)能量而產(chǎn)生電量。電量的轉(zhuǎn)化率在50%-85%,很巧合的是,這種結(jié)合的方式只能適用于類似穿戴手環(huán)的卷繞結(jié)構(gòu)。




摩擦生電原理簡(jiǎn)單,但是如果商用,還是要有創(chuàng)新的設(shè)計(jì),美國(guó)佐治亞理工學(xué)院的科研團(tuán)隊(duì)繼續(xù)創(chuàng)新了一種自適應(yīng)的發(fā)電裝置,這種裝置比之前的固體材料發(fā)電更加實(shí)用。


新的裝置采用一種導(dǎo)電液體和帶彈性的聚合物外被,這種裝置發(fā)電的轉(zhuǎn)化率與固體發(fā)電相比,超過了300%。這種液體也可以采用日常的水作為發(fā)電的電極實(shí)用。

無需電池和充電機(jī),可穿戴設(shè)備可實(shí)現(xiàn)自生電





科研團(tuán)隊(duì)對(duì)這種創(chuàng)新應(yīng)用做了大量的仿真應(yīng)用,特別是在人類手腕上進(jìn)行了相關(guān)的測(cè)試。據(jù)說該裝置最大可以點(diǎn)亮80顆LED燈珠,如果是有這么大的電量,應(yīng)該足以驅(qū)動(dòng)一個(gè)常規(guī)的穿戴設(shè)備。在實(shí)際應(yīng)用中,可以把發(fā)的電量,儲(chǔ)存到微型電池或者電容器中,以實(shí)現(xiàn)源源不斷的工作。

無充電機(jī)自充電應(yīng)用仿真示意圖



應(yīng)用仿真示意圖


無充電機(jī)自充電電壓產(chǎn)生原理圖

電壓產(chǎn)生原理圖

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