科學家用商店買來的雙面膠帶製作簡單廉價的摩擦電能採集發電機
由於能夠將摩擦力轉化為少量的電力，摩擦電能採集發電機（triboelectric）有朝一日可能會被用於將運動轉化為電力的衣服，用於無電池的大腦植入物，以及其他一系列的情況。科學家們正在研究這些微型發電機的廉價和簡易版本，他們找到了一種設計，材料非常簡單：商店裡買來的雙面膠。當涉及到發電時，它可甚至以與更複雜的版本相媲美。
多年來，我們已經看到了許多版本的摩擦電能採集發電機，它們的工作原理是某些材料在相互摩擦時會帶電，例如氣球和頭髮。根據這項新研究的作者，迄今為止的設計都涉及到一系列昂貴部件，而且在功率方面的輸出也很有限。
在阿拉巴馬大學的Gang Wang的領導下，科學家們現在已經在一個不太複雜的版本上取得了進展。研究人員的摩擦電能採集發電機建立在早期研究的基礎上，這些研究表明這些系統可以由膠帶、塑料和金屬製成，但是他們將這些部件拼接在一起，使其性能達到了更複雜和昂貴的裝置能夠達到的同等水平。
該設計包括從商店購買的雙面膠帶和塑料薄膜，它們被夾在鋁的薄板之間。將這兩層材料暫時壓在一起然後將其斷開，就會形成火花，而施加的壓力大小直接影響到產生的電量。
新開發的摩擦電能採集發電機的圖解ACS Omega (2022). DOI: 10.1021/acsomega.2c05457
該發電機的其中一個版本具有兩個電極，用於產生每平方米（10.7平方英尺）169.6瓦的功率密度，這比以前的設計高出47%。在一輪實驗中，該團隊使用該發電機，通過簡單的按壓就可以點亮了400個LED陣列。
為LED或其他小型電子產品供電是摩擦電能採集發電機的一個可能的使用案例，但還有很多。其中包括從人流中獲取能量的木地板，為自己供電的助聽器，使用時自行產生電力的觸摸屏，以及由搖擺的樹枝提供動力的森林傳感器。在藉助商店購買的物品製作這些發電機之一時，科學家們給出了一個更簡單、低成本的方法。
該研究發表在ACS Omega雜誌上：