Kas hõõrdekatelde generaator saab tammi jõudmiseks elektrit?
Triboelektriline efekt on üks looduse kõige tavalisemaid nähtusi. See on nähtus, kus pinnaga kokkupuutumiseks hõõrduvad kaks erinevat materjali. Need kaks lehte, mis on üksteisega kokku puutunud, ei ole pinnale laetud, kuid pärast kokkupuudet on omadused erinevad erinevate materjalide tõttu, üks on kergesti elektronide kaotamine ja üks on lihtne saada elektronid, põhjustades seeläbi kahte materjalid omavahel kokku puutuda. Positiivselt laetud, ühel küljel on negatiivne laeng. See on hõõrdne elektrifitseerimine, mida me üldiselt teame. Kuigi see nähtus on levinud, pole seda energiaallikana efektiivselt kasutatud, välja arvatud juhul, kui seda kasutatakse elektriskatsetel kõrgepinge elektrivälja moodustamiseks.
Märtsi lõpus tekitasid hõõrdegeneraatorite aruanded laialdast muret. Uudised valiti välja 2012. aasta jaanuarist. Pekingi Pekingi Nanoenergeetika ja Süsteemide Instituudi Hiina teaduse akadeemia peaministri Wang Zhongliini uurimisrühm koostas hulga hõõrdekatelde.
Pärast seda, kui kaks lehte on hõõrdepinnalt laetud, on kahe lehe pinnad eraldatud. Kuna objektidel on kalduvus hoida elektri neutraalsust, on kaks lehte ühendatud välise ahelaga elektroodi kihi kaudu ja elektronid läbivad välise ahelaga. Kahe elektroodikihi voolamine voolu moodustamiseks - selle printsiibi kohaselt võib generaator teisendada mehaanilist energia tuuleenergiast, vooluhulgast ja isegi inimese liikumisest elektrienergiasse. See uus hõõrdegeneraator on ka kulutõhus, tagades samal ajal elektritootmise efektiivsuse.
Hõõrgeneraatorit saab kombineerida tavapäraste generaatoritega elektrienergia tootmiseks
Hõõrdgeneraatorid erinevad traditsioonilistest elektromagnetilise induktsiooni generaatoritest ja hõõrdkäivitajatest. Hõõrdgeneraatorite tuum seisneb kahes olulises mõttes, näiteks hõõrdumise elektrifitseerimise ja elektrostaatilise induktsiooni ühendamine, teine on õhuke kiht. Elektroodi disain. Reporter sai sellest teada, kuna mikronipaksus paksusega kilematerjalide kasutamine on kogu seade pehme või isegi läbipaistev.
Kuigi hõõrdegeneraatori esialgne väljundvool ja võimsus ei olnud ideaalne, Wang Zhongliini meeskonna jõupingutustega oli see kahe aasta pärast probleemi edukalt lahendatud. Uurijad leidsid, et hõõrdegeneraatori kahe töökoha libiseva protsessi ajal võib elektroodide vahelise laenguülekande kogust märkimisväärselt parandada materjali pinna korrektse joonistamisega ja see on peaaegu lineaarne mustriga tihedusega.
Seepärast kujundasid nad mustrilist massiivi struktuuri, mis tekitas hõõrdegeneraatori väljundvõimsuse kvalitatiivse hüppe. Viimane hõõrdekõvera tootmisüksus koosneb planeeritud ümmargusest staatorist ja rootorist. Ta kasutab pinna-mustriga hõõrdkihti ja elektroodkihti, et saavutada keskmine väljundvõimsus 1,5W pöörlevate kontaktide ajami konstruktsiooniga, saavutades kuni 24%. - 50% energia muundamine.
Traditsioonilise generaatoriga võrreldes on hõõrdegeneraatori väljundiks kõrgepinge ja väikese voolu omadused, mis võivad moodustada täiendava elektritootmise režiimi tavalise generaatori madalpinge ja suure vooluga.
Samal ajal, kuna hõõrdegeneraator kasutab kerge ja odavat orgaanilist kilet, on selle elektritootmine mahuühiku kohta 30 kuni 50 korda tavalisest generaatorist ja elektrienergia tootmine massiühiku kohta on 30-40 korda suurem tavapärasest generaator. Sellel on väga suur eelis väljundvõimsuse tihedusel. Praegu Wang Zhonglini meeskond arendab ja parandab hõõrdetegureid vastupidavuse mõttes. Olemasolevad hõõrdgeneraatorid ei nõrgenda 1 miljoni pöörde kasutamist.
Mis vahe on hõõrdgeneraatori ja käsiajamiga generaatori vahel?
Nanotehnika ja süsteemide Pekingi Instituudis, Hiina Teaduste Akadeemias Wang Zhonglin näitas reporterile hõõrdegeneraatori energiatootmise efekti: kaks ühikut, mis olid ühendatud, pingutades ettevaatlikult kokkupuudet, pärast käte vabastamist Terminaliga ühendatud tuled on järgnevalt valgustatud. Selline mehaanilise energia muundamine elektrienergiaks pole esimene kord, kui see on ilmunud.
Samasugune push-tüüpi taskulamp teisendab ka mehaanilist energiat elektrienergiaks, mis erineb hõõrdegeneraatorist.
Põhimõtteliselt põhineb push-tüüpi taskulampi energiatootmise protsess traditsioonilisel elektromagnetilise induktsiooni võimsuse genereerimise põhimõttel. Mehaaniline energia on tagatud käsitsi vajutamisega, ja käivitus taskulambil on pööratav, et juhtida spiraali, et genereerida voolu genereeriva magnetvälja liikumist. Sellisel elektritootjal peab olema magnetväli, mis moodustab magnetvälja, mille tulemuseks on suhteliselt suur maht ja kaal, keeruline sisemine struktuur ja madal väljundvõimsus, mis on väikese võimsusega väike elektriseade . Hõõrdegeneraator kasutab kerge ja õhukese plastkile, mis on kompaktses ja lihtsas struktuuris ning väljundvoolu suurendatakse hõõrdepinna mustrilise kujundusega kuni 3 mA, nii et see suudab realiseerida mitte ainult "väikseid seadmeid", nagu Mobiiltelefonid. Reaalajas toiteplokk ja suuremahulise energiavarustuse saavutamiseks on lihtne moodustada massiivi mitu hõõrdegeneraatorite komplekti.
Ühendades generaatorid ja toitehaldusringid, on teadlased edasi arendanud täieliku väikese toiteploki. Süsteemil on sellised funktsioonid nagu impedantsi vähendamine, parandamine, energia salvestamine ja pinge reguleerimine. See tagab pideva pingega stabiilse alalisvoolu, tagades reaalajas võimsuse või otsese laadimise mitmesuguste tavapäraste elektrooniliste toodete, sealhulgas mobiiltelefonide jaoks. Praeguste väljundvõimsuste tihedus on kuni 500 vatti ruutmeetri kohta.
