韩国研究所研发纳米发电机，未来只需摩擦就能给手机充电：新京葡萄京

图片来源：蔚山国立科技研究所（Ulsan National Institute of Science and Technology）乔治亚理工的科学家从2012年开始，仍然在探寻纳米级静电发电机（TENGs）的应用于和商业前景。所谓的 TENGs 非常简单来讲就是通过摩擦产生静电发电。(公众号：)得知，最近，韩国蔚山国立科技研究所（UNIST）的研究团队攻下了一个妨碍 TENGs 技术广泛应用的技术考验——生产量电量较低的问题。

为了解决问题这一问题，他们发明者了一种新型聚合物作为电介质材料。电介质本身是一种绝缘体，但当给它终端电场时会再次发生极化。

不存在外在电场是，电介质不会再次发生极化和去极化，构建差使/静电的功能。TENGs 设备本身是由两种可以相互摩擦的有所不同材料构成，通过摩擦，像玻璃、尼龙这样的材料可以释放出电子，而像硅、特氟龙这样的材料正好吸取电子。TENGs 将摩擦产生的机械能转化成电能，可以为小型电子设备获取电力。UNIST 的研究者们在研究 TENGs 设备时找到，虽然它的特性很简单，但是摩擦发电的方式有一些缺失。

比如摩擦中材料无法均匀分布认识，摩擦造成材料磨损相当严重，静电对干燥环境十分脆弱，电力输入时损耗较小。所以，这个韩国研发团队最初将研究重点放到提高电量输入方面，但是，在研发的过程中，他们有可能解决问题了一些与 TENGs 涉及的环境问题。他们在 Science Advances上公开发表的设备与乔治亚理工的研究很相近。但是，UNIST 发明者的新型聚合物电介质需要从电极中汲取更加多电量，输入电力也更加多。

UNIST 的一位研究者，也是论文的联合作者 Jeong Min Baik 在IEEE Spectrum的邮件专访中说：“为了提高输入电量，我们尝试发明者新的聚合物作为更加有效地的电介质，研发出有了新的设备结构来增加内部电量损耗。作为一个材料科学家，我指出制备最佳的聚合物作为有效地的电介质是十分最重要的。

”这种新型聚合物的电容亲率（用来测量材料在电场中存储电量能力）完全是原先材料的两倍。在电容亲率上面的快速增长也使得其电荷密度比其他纳米发电机多出一倍。

另外，当研究者将偶极方向对准薄膜时，材料的电荷拒绝接受特性大幅提高，电量输入提高了20 倍。Baik 和他的同事坚信，输入电电力的大幅度提高可以使 TENGs 技术更佳的限于于电池设备中。Baik 说道：“这项工作的最终目标是为智能手表和手机电池电池。我指出这是可以构建的，但是还必须一段时间。

目前最相似的目标是应用于基于摩擦静电的自发电物理传感器。在解决问题了一些例如平稳（已解决问题）的问题后，最后产品将投入使用。”Baik 的下一步工作是利用升级的聚合物 TENGs 为智能手表电池 1%。他说道到：“为了构建这个步骤，我将不会设计一种新的电介质层，并对单体材料再度展开统合。

”via spectrum.ieee.org想要理解更加多近期研究的咨询，注目旗下公众号「新的智造」，和一起背诵智能未来。原创文章，予以许可禁令刊登。

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