Контактное электричество было обнаружено в древнегреческие времена. Хотя его открытие было более 2600 лет, по-прежнему существует множество споров. Самое главное, что в процессе электрификации перенос заряда осуществляется через электроны или Передача ионов для достижения и почему генерируемый заряд может оставаться на поверхности материала в течение длительного времени. Контакт между металлом и металлом или между металлом и полупроводником электризуется и обычно считается генерированным переносом электрона и может проходить через работу или контактный потенциал. Различие объясняется. Вводя понятие поверхностных состояний, теория переноса электронов также может объяснить в некоторой степени контактную электрификацию между металлами и изоляторами. Однако перенос ионов также можно использовать для объяснения контактной электрификации и более применим к Например, электростатические системы, содержащие полимеры, в которых доминируют генерации явлений электрификации, доминируют ионы или функциональные группы. Почти все существующие исследования, касающиеся контактной электрификации, были сфокусированы на общем количестве генерируемого электрического заряда, мало касаясь поверхности Обнаружение в режиме реального времени или связанных с температурой исследований изменений количества статического электричества. На сегодняшний день нет убедительной теории, которая могла бы использоваться для выявления воздействий. Доминирующий механизм электрификации происходит от электронов или переноса ионов.
Академик Китайской академии наук и главный научный сотрудник Пекинского института наноэнергетики и систем Китайской академии наук Ван Чжунлин Технология трибоэлектрического наногенератора (TENG), основанная на принципе тока смещения Максвелла, может точно характеризовать плотность поверхностного заряда и может достигать разных температур. Применение, это дает новый способ решения вышеупомянутых трудностей в контактной электрификации. В последнее время под руководством Ван Чжунлиня, доценты Сюй Ченг, д-р Цзи Юньлун и докторант Ван Ци, получили TENG, предназначенные для работы при высоких температурах. В реальном времени и количественном измерении плотности заряда / заряда в поверхностных зарядах обнаруживаются характеристики заряда и лежащий в его основе механизм во время контактной электрификации. Это исследование разработало различные виды TENG и вызвало TENG генерировать только очень небольшое количество заряда во время работы. Поэтому мы можем игнорировать влияние генерируемого самим зарядом. Вводя начальный заряд, мы изучаем эволюционные характеристики поверхностного заряда со временем в разных температурных условиях. Экспериментальные и симуляционные результаты показывают, что он хорошо согласуется с уравнением тепловой электронной эмиссии, подтверждая Основной контакт между двумя различными твердыми материалами Кроме того, исследование также показало, что поверхность различных материалов имеет разную высоту барьера. Именно из-за существования этого барьера заряд, генерируемый контактной электрификацией, может храниться на поверхности без выхода. Исходя из вышесказанного Электронное излучение доминирует в механизме контактной электрификации. В этом исследовании также предлагается универсальная модель ловушечного потенциала электронов, которая впервые реализует единую интерпретацию принципа контактной электрификации между любыми двумя обычными материалами. Метод, предложенный в этом исследовании, Это помогает лучше понять эффект электризации контакта и обеспечивает научную основу для разработки триодных наногенераторов в микро- и наноэнергетике, синей энергии, самоконтролируемых сенсорах, искусственном интеллекте, робототехнике и физике.
Соответствующие результаты исследований были опубликованы в «Advanced Materials».
(a) - (c) Электронные облака и потенциальные ямы (трехмерные и двумерные чертежи) атомов двух разных материалов до и после контактной электрификации, состояния во время электрификации и после электрификации; (d) при более высоких Состояние разряда при температуре.
