加拿大阿爾伯塔大學發(fā)布消息稱，該校研究人員開發(fā)一種新的方法來產生電力，可以對手持設備或傳感器進行充電。相關研究成果發(fā)表在2017年12月11日的《自然納米技術》(NatureNanotechnology)雜志上。

這個發(fā)現(xiàn)給一種叫做摩擦納米發(fā)電機的裝置制定了一個新的世界標準。這種摩擦納米發(fā)電機可以產生一個高強度的直流電，與其他研究團隊生產的低質量交流電流相比，是一個顯著的進步。到目前為止，其他團隊所能做的是產生非常高的電壓，而不是電流。阿大發(fā)現(xiàn)的是一種獲得高強度持續(xù)直流電流的新方法。

傳統(tǒng)的摩擦納米發(fā)電機通過產生交流的摩擦電將摩擦能轉化為電能，然而，這種方法因為低的電流密度和需要矯正而受到限制。阿大研究人員通過滑動的肖特基納米接觸，可以在不需要外部電壓的情況下產生最大強度為106Am-2連續(xù)直流電。他們通過在二硫化鉬的薄膜上滑動一個導電原子力顯微鏡的尖端來實現(xiàn)。有限元模擬結果表明，異常高的電流密度可以歸因于非平衡載波傳輸現(xiàn)象，該現(xiàn)象可被導電納米尖端的強局部電場(105-106Vm-2)所增強。研究人員假設電荷傳輸可能是由摩擦產生的電子激發(fā)所引起的，納米級電流-電壓光譜分析表明，樣品界面尖端的整流肖特基勢壘在產生高效直流能量中起關鍵作用。當與微電極或接觸表面改性電極結合時，這一概念是可擴展的，使其成為高效直流摩擦發(fā)電的保證。

這一發(fā)現(xiàn)意味著納米級的發(fā)電機有潛力為基于納米級運動和振動的裝置如發(fā)動機、道路上的交通甚至是心跳提供能量。它可以帶來應用于各種領域的技術，包括監(jiān)測橋梁或管道物理強度的傳感器，以及檢測發(fā)動機和可穿戴電子設備性能的傳感器。

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