日本科学技术署 硅原子周围的结构，硅原子与氧原子有5个共价键
信用:日本科学技术署 一个日本研究小组阐明了无定形二氧化硅作为振动能量采集器带负电的微观机制，预计这种采集器可以在不充电的情况下实现自发电，因为物联网需要它。近年来，物联网凭借其创建大规模传感器网络的“万亿传感器”吸引了人们的注意力
与风力发电和太阳能发电不同，利用自然振动发电的振动发电不受天气影响
研究小组以前开发的使用钾离子驻极体的振动能量采集器很有意思，因为它可以半永久地工作
钾离子驻极体是一种振动能量采集器，它利用在无定形二氧化硅中引入钾原子，在无定形二氧化硅上产生负电荷
然而，它的微观机制是未知的，使得它的性能难以提高
通过量子力学计算，研究小组发现，当钾原子插入无定形二氧化硅时，电子从钾原子提供给硅原子
这使得硅原子的行为像磷原子
硅原子与氧原子形成5个共价键，而不是通常的4个，形成了一个五氧化硅结构
他们发现正是这种结构积累了负电荷
这一结果为提高振动能量采集器的可靠性和寿命提供了设计指导
这将使不需要充电的传感器变得广泛可用，并有助于物联网的实现
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