Энергия играет очень важную роль в жизни человека. В настоящее время потребление энергии в основном зависит от традиционной энергии ископаемых. Это ограниченный, невозобновляемый источник энергии. При непрерывной эксплуатации и истощении ископаемой энергии необходимо срочно найти Некоторые новые формы энергии. Энергия волн океана имеет преимущества обильных запасов и меньшее влияние факторов окружающей среды. Это один из потенциальных источников энергии для крупномасштабного применения. Однако в последние десятилетия исследование сбора энергии волн в странах по всему миру в основном основано на Традиционные электромагнитные генераторы и электромагнитные генераторы ограничены своими собственными принципами работы, трудно эффективно собирать такую низкочастотную случайную энергию.
Заместитель академика Академии наук Китая, директор Пекинского института наноэнергетики и систем, Китайской академии наук, профессор Ван Чжунлинь из Технологического института Джорджии, предложил в 2012 году фрикционный наногенератор на основе фрикционной электрификации и электростатической индукции, в которой используется механизм токов смещения Максвелла. Механическая энергия в окружающей среде преобразуется в электрическую энергию. В то же время наногенератор трения сферической структуры использовался для сбора энергии волновых волн из-за его легкого веса, низкого сопротивления движению в волнах воды и легкого размещения. Однако в предыдущих исследованиях и разработках Этот наногенератор сферического трения также имеет недостатки, такие как малый выходной ток, что ограничивает его практическое применение.
Недавно под руководством Ван Чжунлиня исследовательская группа, состоящая из мастеров-учеников Сяо Тяньсяо, Ляншу и ассоциированного исследователя Цзян Дао и других, подготовила сферический фрикционный наногенератор, который может эффективно собирать энергию волновых волн через соединительные пружины и многослойные структуры. Множество базовых блоков генерации энергии интегрированы в сферическое пространство оболочки для формирования многослойной структуры. Генератор имеет значительное улучшение выходного тока и мощности. Токовый выход одиночного шара увеличивается более чем на два порядка по сравнению с предыдущим сферическим генератором. Выходная мощность достигала 7,96 мВт, после чего была подготовлена матрица сферических генераторов, и была построена система самодиагностики для измерения температуры воды по массиву и хранению энергии. Были представлены важные перспективы применения наногенераторов в синей энергетической коллекции. Связанные результаты с помощью сферического трибоэлектрического Наногенераторы, основанные на многослойной структуре с пружинным усилением для эффективной гидроэнергетической волны, были опубликованы в недавней статье Adv. Mater.
(a) Принципиальная схема сферических фрикционных нанометрогенераторов на основе пружин и многослойных структур; (b) - (c) выходной ток и мощность сферических генераторных матриц на разных частотах волн воды; (d) построение самодвижущихся систем для измерения температуры воды ,
