无固体运动部件的火力纳米发电机
2021-04-01 13:51:00
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导读 随着环境和能源危机在世界范围内越来越普遍地出现，能够将大量热能(例如太阳辐射，废热，生物质燃烧或地热能)转换为机械能的热能收集器似乎
随着环境和能源危机在世界范围内越来越普遍地出现，能够将大量热能(例如太阳辐射，废热，生物质燃烧或地热能)转换为机械能的热能收集器似乎是一种有前途的能源减轻许多危机的策略。
大多数热力发电技术涉及固体运动部件，这会降低其可靠性并导致频繁的维护。这启发了的研究人员开发无固体运动部件的火力纳米发电机。
在《应用物理学快报》中，研究人员提出了一种热能纳米发电机，称为热声驱动的液态金属摩擦纳米发电机或TA-LM-TENG，它将热能转换为电能。
科学院理化技术研究所教授郭国耀说：“该发生器包括两部分：热声发动机和基于液态金属的摩擦电纳米发生器(LM-TENG)。”
首先，热声引擎通过气体的振荡热膨胀和收缩将热能转换成声能。接下来，LM-TENG通过接触带电和静电感应的耦合作用将声能转换为电能。
于说，当加热热声发动机的热交换器时，“发动机中的气体开始自发振荡”。“气体的振荡运动推动液态金属柱在U形管中来回流动。这使液态金属周期性地浸入并与聚酰亚胺膜分离，从而在电极上产生交流电压。这从中提取电能TA-LM-TENG。”
TA-LM-TENG的最令人希望的功能是，没有任何会破裂的固体运动部件，这将确保纳米发电机更加可靠，并有助于实现较长的使用寿命。
于说：“这种发电机在理论上也具有很高的热电转换效率。” “并且我们设计并构建了一个概念原型，以验证我们的概念的可行性。在初步实验中，实现了最高15伏的开路电压幅度，这表明我们的概念已得到充分证明。”
于说，只要所提议的热能纳米发电机可以减小尺寸，它就“显示出了应用潜力，例如废热回收，(微机电系统)内部的电源，太阳能和太空动力系统。”
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