便携式棒形发电机可用于为带有100个发光二极管的安全交通灯警棍供电。来源:国家材料科学研究所一种新的基于水的棒状装置可以将运动的能量转化为电能。这项技术发表在《先进材料科学与技术》杂志上，可用于为便携式设备供电，如安全灯。随着人们对物联网和小型电子产品的兴趣越来越大，对便携式能源的需求也越来越高。发电的一种方式是从环境中获取能量，如热能、太阳能或机械能。为了获取机械能——物体从其位置和运动中获得的能量——科学家们开发了摩擦电纳米发电机，它可以通过摩擦产生电力。
“摩擦电纳米发电机是收集机械能最有效的工具之一，因为它们的电力输出高，成本低，容易获得，”韩国中央大学的Sangmin Lee教授说。
当两种不同的材料接触然后分离时，摩擦生电发电机就会带电。例如，当一个气球在衣服上摩擦时，气球会带电，并会粘在东西上。然而，两种材料之间的摩擦不可避免地会造成损坏，缩短设备寿命。
使用液体可以减少摩擦，但基于液体的发电机比固体发电机的电力输出低得多。在使设备足够大以使液体移动和发电之间也有一个权衡，同时还要确保它足够紧凑以方便携带。
棒状水基发电机的设计和电力输出。鸣谢:国立材料科学研究所为了克服这些问题，中正大学的研究人员与韩国和美国的同事一起，开发了一种重量轻、体积小、基于水的发电机，可以在震动时产生电能。
该设备具有简单的棒状设计，由10毫升水、聚合物圆柱体和电极组成。容器的聚合物材料带负电。当摇动该设备时，水上下移动，获得正电荷，该正电荷转移到电极以产生高的电输出。
“由于其简单的机制和设计，这种小巧轻便的设备可以用于日常生活。李解释说:“只需将水倒入发电机，然后摇动它，就能产生电能。”
研究人员测试了不同的设计，改变了电极的大小和比例，电极之间的物理空间和水量，以确定最佳组合。他们发现，当便携式棒发电机有足够的水运动空间和高电极面积时，它可以产生高达710伏的高电力输出。
研究人员展示了这种发电机可以为100个LED灯供电，这意味着它可以用作交通安全警棍，当摇动时就会发光。这项研究展示了摩擦电纳米发电机在广泛的日常应用中的潜力。
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