防静电机器系统的科研介绍

作为专注于PCBA制造的电子制造业领先展会,IC展会将在展会深度和亮点布局上进一步突破。届时,全球领先的700个电子制造专用设备供应商及品牌参展将空降上海,展示覆盖PCBA制程、3C自动化专用设备及技术解决方案。今天就由IC展会小编给大家详细介绍:防静电机器系统的科研介绍。

 

随着物联网和人工智能的发展,我们的日常生活充满了难以想象和复杂的分布式电子和传感器阵列,这推动了对分布式能源采集器的迫切需求。

摩擦纳米发电机(TENG)作为能源供应单元和自驱动传感器单元,是推动物联网和人工智能快速发展且具有巨大应用潜力的核心技术之一。直流摩擦纳米发电机(DC-TENG)的摩擦起电电荷密度,很大程度上决定了是否发生静电击穿,并与摩擦电材料的种类有密切的关系。以前的摩擦电材料序列只适用于垂直接触式AC-TENG,而DC-TENG属于滑动式运动,除了受到材料摩擦起电性能的影响,基于DC-TENG本身的原理,还受到材料本身摩擦系数等因素影响。因此,如何选择合适的摩擦电材料是设计高性能DC-TENG以及推广其应用的关键。

 

摩擦纳米发电机(TENG)是一种新型可再生能源采集装置,可将小规模机械运动转化为电能。目前,为了提高TENG的能量转换效率,人们正在研究具有高摩擦电位的介电材料。纳米纤维由于其高比表面积和柔韧性,在TENG中被广泛用作介电材料。

在本研究中,聚丙烯腈纳米纤维和AgSbS2掺杂的尼龙6.6纳米纤维被用作弹簧辅助TENG的介电层。用AgSbS2修饰尼龙6.6既提高了TENG的输出电压,又显著提高了TENG的功率密度,从而改善了TENG的摩擦电性能。

结果表明,从材料选择和设计的角度,在尼龙6.6纳米纤维中接枝AgSbS2纳米晶材料是改善纳米纤维毡基TENG摩擦电性能的有效途径。因此,本研究不仅显示了基于纳米纤维的TENG的高摩擦电性能,而且为接触分离模式TENG的材料选择、制造和设计提供了新的视角。

 

摩擦纳米发电机是一种新型的能量收集策略,通过摩擦起电和静电感应的协同作用将各种类型的机械能转化为电能。

引入疏水性聚四氟乙烯 (PTFE) 柔性薄膜以建立风力驱动 TENG 作为自供电阴离子保护 (CP) 系统的电源,产生的摩擦电荷被转移到阴离子保护系统。基于 PTFE 的柔性 TENG 表现出较好的输出性能,优化的短路电流为 29.72 μA,输出电压为 695.18 V,95% RH(相对湿度)下的优化功率为 1.74 mW。与受保护金属连接,基于 PTFE 的柔性 TENG 建立了自供电防腐系统。在电化学测试中,与风力驱动 TENG 连接的碳钢实现了 590 mV 的表观开路电位降(OCP),并且电荷转移电阻也显着降低。

由于柔性 TENG 在高湿度下的高性能,这种智能自供电系统可以有效地收集海洋环境中的风能,并通过转换风能来防止海洋设施中的金属腐蚀。

 

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文章来源:摩擦纳米发电机TENG