Wireless Power Transmission and Drives basierend auf Maxwells Verschiebungsstrom-Schema von tragbaren, tragbaren elektronischen Geräten
Energie ist die Grundlage der heutigen Gesellschaft und ein wichtiger Indikator für die Qualität des menschlichen Lebens. Elektrische Energie wird immer effizient, sicher und genau durch Metalldrähte / Kabel seit der ersten Verwendung von Strom übertragen.Als ein Brennstoff für fossile Brennstoffe, Kernenergie, Wasserkraft , Die elektromagnetische Induktions-Energieerzeugungstechnologie stützt sich auf den Strom der freien Lorentz angetriebenen Elektronen im Metalldraht. Um die Energieanforderungen der beweglichen elektronischen Produkte, des Internets der Sachen und der Sensornetzwerke zu treffen, ist es sehr wichtig, die drahtlose Übertragung der elektrischen Energie zu verwirklichen, Insbesondere für implantierbare medizinische Geräte, Sicherheit, Radiofrequenz-Identifikation usw. Derzeit basiert die drahtlose Energieübertragungstechnologie üblicherweise auf Induktionsspulen und / oder Antennen. Die drahtlose Ladetechnologie wird in drahtlosen Geräten und Systemen weit verbreitet verwendet Anpassungsfähigkeit und Mobilität ist sehr wichtig. Zwar gibt es drei elektromagnetische Induktion, Magnetresonanz und Radiowellen Wireless-Ladetechnik-Modell, aber diese Technologien sind immer noch sehr komplex und ineffizient.
Im Jahr 1861 schlug der britische Wissenschaftler Maxwell die Maxwellschen Gleichungen, das erste Gleichungssystem der Physik, vor und führte den Begriff des Verschiebungsstroms mutig und innovativ in das Gleichungssystem ein: Maxwells Verschiebungsstrom unterscheidet sich von den konventionell beobachteten freien elektronenleitenden Strömen. Dies ist auf das zeitlich variierende elektrische Feld gekoppelt mit der winzigen Bewegung der atomgebundenen Ladung und der dielektrischen Polarisation im Material im Laufe der Zeit zurückzuführen. Der erste Term des Verschiebungsstroms vereinheitlicht die elektrischen und magnetischen Felder und prognostiziert das Vorhandensein von elektromagnetischen Wellen und stellt eine drahtlose Kommunikation her Von der physikalischen Basis. Der zweite Verschiebungsstrom wurde als die grundlegende theoretische Basis und Quelle von Nano-Generator gefunden, hat wichtige potenzielle Anwendungen in der drahtlosen Stromversorgung. Der theoretische Ursprung von Nano-Generator und der traditionelle elektromagnetische Generator ist wesentlich anders als die elektromagnetische Der Generator verwendet ein sich änderndes Magnetfeld zur Erzeugung von elektrischem Strom und übernimmt den Mechanismus der widerstandsfreien freien Elektronenleitung, der durch die Lorentz-Kraft angetrieben wird.Der Nanogenerator nutzt die Änderung des Polarisationsfeldes, die durch die polarisierte Oberflächenladung verursacht wird, um Elektrizität zu erzeugen, nimmt den Mechanismus des kapazitiven Verschiebungsstroms an Der Nano-Generator ist Maxwells Verschiebungsstrom, der der Theorie und Technologie elektromagnetischer Wellen folgt Eine weitere wichtige Anwendung von Energie und Sensorik wird die zukünftige Entwicklung von Technologien wie dem Internet der Dinge, Sensornetzwerken, blauer Energie und Big Data beeinflussen.
Vor kurzem hat die Chinesische Akademie der Wissenschaften, Chinesische Akademie der Wissenschaften, Chef-Wissenschaftler mit dem Beijing Institute of Nano Energiesysteme Zhong Lin Wang, die Peking Nano Energie - in Doppel angeheuert Professor Xia Cao Beijing University of Technology, Beijing University of Technology und das Forschungsteam, Professor Wang Ning, ins Leben gerufen von Maxwell Verschiebungsstrom drahtlose Energieübertragung Forschung angetrieben. das Team in der Forschung von Mikro-nano-Energie und Nanogeneratoren dank die Anhäufung von Forschungsarbeiten beschäftigt, mit der Reibung des Lebens in der Elektrifizierung Phänomen beobachtet kombiniert, zuerst vorgeschlagen, der Verschiebungsstrom zu Maxwell angelegt wird die Idee der drahtlosen Energieübertragung, eine weitere Ausgestaltung einen gleitenden Kontakt mit der Gitterstruktur eines Generators und einem flexiblen tragbaren Generator, externen mechanischen Antrieb / Stimulation periodischen Variationen und der räumlichen Verteilung der Polarisationsladung elektrisches Verschiebungsfeldes im Laufe der Zeit mit einen Verschiebungsstrom. das Prinzip des Generators durch einen Verschiebungsstrom drahtlosen Netzwerkumgebungs mechanische Energie, nachhaltige für eine Vielzahl von tragbarer und tragbarer elektronischer Stromversorgungsvorrichtung. die drahtlose Energieübertragungstechnik ist eine niedrige Frequenz zu erzeugen (<5Hz) 下的能量传输提供了更有效的方法. 相关研究成果发表在Advanced Materials上.
