具有增强功率密度的柔性纳米发电机未来可能与太阳能电池板的功率相媲美

得益于萨里大学开发的一项新纳米技术，您清晨跑步很快就能获得足够的电能来为您的可穿戴设备供电。

萨里大学先进技术研究所(ATI)开发出了高能效、灵活的纳米发电机，与传统纳米发电机相比，其功率密度提高了140倍。ATI研究人员认为，这一进展可能为开发与当今太阳能电池一样高效的纳米设备铺平道路。

Surrey的设备可以将日常的少量机械能(如运动)转换为大量的电能，类似于放大器在电子系统中增强声音的方式。例如，如果传统的纳米发电机产生10毫瓦的功率，那么这项新技术可以将输出功率提高到1,000毫瓦以上，使其适合在各种日常应用中进行能量收集。

ATI的纳米发电机就像一个接力队，而不是一个电极(跑步者)独自传递能量(电荷)。每个跑步者收集接力棒(电荷)，添加更多，然后将所有接力棒传递给下一个跑步者，从而增加收集的总能量，这一过程称为电荷再生效应。

这项研究的主要作者、萨里大学的MdDelowarHussain表示：“纳米发电机的梦想是捕获和利用日常运动中产生的能量，比如早上跑步、机械振动、海浪或开门。

“我们纳米发电机的关键创新在于，我们利用激光技术对34个微型能量收集器进行了微调，可以扩大制造规模，进一步提高能源效率。

“真正令人兴奋的是，我们的高能量收集密度小型设备有一天可以与太阳能电池板的功率相媲美，并可用于运行从自供电传感器到无需更换电池的智能家居系统等任何东西。”

该设备是一种摩擦纳米发电机(TENG)，可以捕获日常简单运动产生的能量并将其转化为电能。它们的工作原理是使用接触后带电的材料，然后分离——类似于当你在头发上摩擦气球时，由于静电的作用，气球会粘在头发上。

这项研究的共同作者、萨里大学的BhaskarDudem博士表示：“我们很快将成立一家专注于使用摩擦电技术的自供电、非侵入式医疗传感器的公司。这些创新将使我们能够推动可持续医疗技术领域的新衍生活动，提高灵敏度，并强调工业可扩展性。”

该研究报告的共同作者、萨里大学先进技术研究所所长拉维·席尔瓦教授表示：“随着我们周围技术的不断发展，预计未来几年我们将拥有超过500亿台物联网(IoT)设备需要能源来供电。

“我们需要本地绿色能源解决方案，这可能是一种便捷的无线技术，可以利用任何机械运动产生的能量为小型设备供电。它为科学和工程界提供了一个寻找创新和可持续的全球挑战解决方案的机会。”

“我们对这些纳米发电机改变我们对能源的看法的潜力感到非常兴奋。您还可以想象这些设备用于基于物联网的自供电智能系统，如自主无线操作、安全监控和智能家居系统，甚至用于支持痴呆症患者，这是萨里大学拥有丰富专业知识的领域。”

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