納米壓電發電的主要應用
來源:上海納動納米位移技術有限公司
2017年12月26日 13:31
納米壓電發電的主要應用
1. 生物醫學中應用
生物體的各種運動能產生大量的能量。以人為例,血液的流動產生的能量約為0.93mW,呼吸也能產生0.83mW的能量,人行走可以產生67W的能量。人體內血壓的變化,血液的流動,肌肉的伸縮,肺葉的擴張等等均能帶動納米發電機上細小的納米線來回彎曲,從而產生電能。而這些電能則可以直接供給植入人體的其他器件,如*或者其他原位探測傳感器等。由于能量的來源是人體本身的運動,這種電源無需更換,從而可以大大減低患者的痛苦并降低醫療成本。
2. 路面或地板振動發電
將納米壓電發電裝置鋪設于路面內,通過車輛行走路面振動產生電能。所產生的電能經過電路調整可充當道路燈具和其他設施的工作電源,也可供給儲能裝置加以存儲和利用。2011年5月14日,我國擁有首塊“發電地板”,只要有人在地板上動就會使LED燈點亮 。
3. 汽車輪胎
壓電發電裝置隨機械振動源振動產生電能,非特定振動源會因振幅與頻率變化范圍太大,輸出的電壓不容易率地轉換與收集,因此壓電發電常以特定的振動源為對象。例如汽車行進時車輪的運動頻率與人的行走相比較穩定,配合胎壓計成為免電池式的汽車胎壓監控系統。法國Michelin公司設計的此類產品zui先使用于賽車輪胎中,同時已獲得多項。即使在頻率變化較大的情況下,汽車輪胎等重負荷物體運動時由于具有相對大的機械能,仍能產生足夠大的電能輸出。
4. 日常生活中的應用
納米發電機在人們的日常生活中將能夠發揮巨大的作用。納米壓電發電能利用環境中的機械振動發電,如人行走時鞋子的彎曲可以發電從而給腳底保暖。利用衣服的運動從而制造出保暖衣,利用行走時帶動手機振動發電,可以給手機電池充電。維基尼亞科學家HENRY.A SODANO利用壓電材料制作的發電系統給電池充電,得出壓電振子在諧振工作條件下給一個40mAh電池充電時間不到1h,利用隨機頻率充電需要1.5h的結果。
5. 聲波壓電發電
美國德克薩斯A&M大學教授泰希.卡金的一項發明可讓手機用戶在說話時產生的聲波通過微型壓電裝置轉變成電能,從而使手機常用而不斷電。此發現將對開發低耗電的電子產品具有深遠意義,由此可開發出自我供電的手機、筆記本電腦、大量其它與電腦有關的電子產品。