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摩擦发电机发电可以抵大坝
和传统的电磁发电机相比,摩擦发电机由于采用了材料表面起电的独特机理,具有一系列不可比拟的优势。首先,摩擦发电机由薄膜高分子材料和薄膜电极材料制成,具有极轻的重量和极小的体积,其能量密度和电磁发电机相比有着巨大的优势。因此,它特别适合于为便携式及穿戴式电子设备或无线传感阵列等小型电器提供电能。
通过带动微小的传感装置,可以实现自驱动的传感数据传输。例如在检测桥梁震动情况时,可将薄膜式摩擦发电机贴附于检测仪器上,桥梁振动的机械能可以驱动摩擦发电机发出电信号,该电信号即可被传输到检测仪器上作为监测信号使用,从而实现仪器的自助检测。
其次,摩擦发电机的制作材料均为大规模工业化原料,加之其结构简单,制作成型简便,使其制作成本大大低于其他类型的发电机,为其广泛应用提供了极为有利的条件。对于普通人,摩擦发电机带来的最大便利有可能是移动通信。
摩擦发电机可以通过收集人运动时的机械能将其转化成电能。例如,人们可以将摩擦发电机安装到鞋子上,或者腿上。在人走动的时候,脚部对鞋底的按压或腿的晃动等动作就会通过摩擦发电机转换成电流,将这些电流收集起来并通过电池进行存储,就实现了对电池的充电。走路速度快,充电的速度就快一些,走路速度慢,充电的速度就慢一些,但是这并不影响最终的使用效果。这种充电过程无需人们额外做功,只要按照正常的节奏做日常的动作即可,使用将会非常方便。
最后,摩擦发电机的独特结构为收集两物体间的相互滑动提供了可行甚至唯一的方案,这也是传统发电机所不能比拟的。不仅如此,摩擦发电机还具有大规模收集和转化自然界中机械能的潜力,有望成为绿色能源供给的全新途径。
“收集自然界中的机械能是摩擦发电机最大的设想。”王中林介绍,要收集海水浮动的机械能并不十分容易,随着风向的变化、潮汐的涨落,海水的流动是无法控制的。因此,虽然人们都知道海水中蕴藏着巨大的能量,但是至今仍没有一种合适的办法对其进行收集。对此,王中林认为摩擦发电机或许能够解决这个问题,在幅面1平方公里、深5米的海水中,每隔10厘米放置一个球形摩擦发电机。按照每个球形摩擦发电机的输出功率为1毫瓦计算,海水一天24小时昼夜不停地流动,理论上可持续发出近100万瓦的电,能够点亮10万盏电灯。以此类推,如果大规模的将这种装置置于海中,其发电量将十分可观,当摩擦发电机的覆盖面积达到2万平方公里,其发电量可以与三峡大坝的发电量相媲美。海水浮动的机械能是十分稳定的,它在昼夜或季节变化时浮动不是太大。
“对于寻找未来能源的人类,这也许是一个非常好的选择。”王中林说。
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