上海微系統(tǒng)所等在納米發(fā)電機制造技術研究方面獲進展
為了滿足便攜式、微小型無線電子器件的能源需求,從環(huán)境中獲得能量轉化為電能變得越來越重要。近年來,高效、結構簡單的摩擦納米發(fā)電機(TENG)的出現,為解決上述問題提供了契機。摩擦納米發(fā)電機是基于摩擦-電效應將機械能量轉換為電能的能量采集轉換裝置,已被廣泛研究應用于采集人體運動中產生的能量,以及風能,水能,振動能等環(huán)境能量。此外,TENG被廣泛研究用于觸覺感測,壓力,應變,慣性,生物醫(yī)學和化學感應等應用中的自供電傳感器。隨著全球對納米發(fā)電機領域的興趣和研究的增加,納米發(fā)電機(TENG)的規(guī);圃旒夹g研究日趨緊迫,這對現實生活中實現納米發(fā)電機的廣泛應用十分重要。 近日,中國科學院上海微系統(tǒng)與信息技術研究所無線傳感網事業(yè)部副研究員周曉峰和博士研究生劉超然,與香港城市大學副教授王鉆開、浙江大學教授車錄鋒和華東師范大學教授陳少強合作,以具有優(yōu)良生物兼容性的蠶絲蛋白和高度透明的柔性ITO/PET材料作為摩擦材料,通過簡單的氣壓式噴涂工藝,實現了TENG的批量化制造。所研制TENG的最大輸出電壓達到213.9 V,其瞬時功率密度達到68.0 mW / m2。通過采集人體簡單動作的機械能,轉換為電能后可實現點亮白光LED陣列,并且納米發(fā)電機展現出了良好的的透光性。這種納米發(fā)電機在柔性電子、生物兼容醫(yī)療、透明能量采集轉換領域展現了極大的應用前景。研究表明,這種簡單的噴涂工藝可以實現高效率,大規(guī)模,高產量和低成本的TENGs制造,為納米發(fā)電機研究的實用化、商業(yè)化進程提供了新的技術思路。 ![]() |