清华大学申请纳米摩擦发电机专利，能提高电能输出效率

金融界2024年3月5日消息，据国家知识产权局公告，清华大学申请一项名为“一种基于纳米摩擦发电机的自供电能量收集与存储系统“，公开号CN117650614A，申请日期为2023年12月。

专利摘要显示，本公开提供的一种基于纳米摩擦发电机的自供电能量收集与存储系统，包括由驱动组件驱动的两个摩擦供电单元，连接于两个摩擦供电单元之间的两个电路管理单元，以及连接于第二摩擦供电单元与负载之间的两个固定电容器；第一摩擦供电单元采用对称型独立摩擦层式纳米摩擦发电机，具有第一、第二交流输出端；第二摩擦供电单元采用接触滑移式纳米摩擦发电机，具有彼此独立的第一、第二极板组件，以及在驱动组件的驱动下与第一、第二极板组件形成往复式滑移摩擦的公共极板组件，第一、第二极板组件分别与公共极板组件构成第一、第二可变电容器。本公开的自供电能量收集与存储系统，结构紧凑且能提高电能输出效率。

本文源自金融界

中国科学家开发出仿皮肤的纳米摩擦发电机

我国国家纳米科学中心的科学家们研制出了

图丨赋予触感的透明电子皮肤

纳米摩擦发电机（TENG）并不是一个新东西，它是利用摩擦起电效应和静电感应相结合的原理从环境中收集机械能，再产生电能的设备。

首先，在外力作用下，两种材料相互摩擦，发生电荷转移，形成摩擦电荷；然后，再将两种材料分开，这时两种材料间会夹杂空气层，两种材料之前接触表面上的电荷不能完全中和，形成电势差；最后，在静电感应下，两种材料的对立面感应出与接触面相反的电荷，这时在外电路的作用下，就形成了瞬时电流。

STENG与TENG最显著的差异在于STENG与人的皮肤有很大相似性。

该团队将弹性体和离子液凝胶混合，制备出了一种既有弹性又几乎透明的STENG。该STENG的弹性体作为起电层，水凝胶作为电极，延展性是其它TENG的10倍。

研究人员在报告中称，该纳米摩擦发电机几乎是透明的，其可见光的平均透过率达到了96.2%，这对于构建传输光学数据的设备是极其重要的。

图 | 5倍速度

该纳米发电机能够在30摄氏度下保证正常工作、最大工作湿度为30%。以该发电机建立电路能够产生高达145伏特的电压，功率密度为35毫瓦/每平方米。最重要的是，制造此发电机所用的所有材料都是廉价且易得的。

STENG具有广阔的市场前景，它可以粘附在皮肤或衣服上，驱动许多可穿戴电子产品，如手机、电子手表、音乐播放器。由于该设备具有优异的延展性，因此它可以用于各种可伸缩和多功能的电子设备中。另外，STENG的压力敏感性特质，还能够用于人造电子皮肤，甚至自驱机器人之中。

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