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摩擦發(fā)電.rar

摩擦發(fā)電

摩擦電是自然界中最常見的一種現象之一，無論是梳頭、穿衣還是走路、開車都能遇到。但摩擦電又很難被收集和利用，因此往往被所忽視。由美國佐治亞理工學院教授王中林領導的研究小組，開發(fā)出了一種透明的柔性摩擦電發(fā)電機，借助柔性高分子聚合物材料成功地將摩擦轉化成為了可供使用的電力。 ^[1-2]  摩擦電發(fā)電機依靠摩擦點電勢的充電泵效應，通過聚酯纖維薄片與聚二甲基硅氧烷（PDMS）薄片的摩擦來產生電力。借助一種分離技術，當摩擦發(fā)生時，兩層聚合物薄膜之間產生電荷分離并形成電勢差，經由外部電路即可形成電流。在摩擦中，聚酯纖維產生電子，聚二甲基硅氧烷則負責接收電子。此外，外部的按壓產生的機械形變也能使它們發(fā)生摩擦產生電力。

這種摩擦電發(fā)電機采用透明的柔性材料制造，未來它將有望取代普遍使用的觸摸顯示裝置。此外，該摩擦電發(fā)電機還可以用作高靈敏度壓力傳感器。研究人員稱，這種壓力傳感器非常敏感，即便是落下的水滴或是飄落的羽毛這樣的微小壓力也會被準確地“感覺”到，該裝置有望在有機電子材料和光電系統中獲得應用。 ^[7]  在納米能源所，王中林團隊已開發(fā)出旋轉式直流摩擦發(fā)電機、剎車發(fā)電模擬裝置、自驅動無線觸摸報警器、柔性透明摩擦發(fā)電機、碟式寬頻摩擦發(fā)電機、腳踏式摩擦發(fā)電機、潮汐能收集裝置等摩擦發(fā)電裝置。 ^[8-9]  摩擦電發(fā)電機的動力源既可以是已被人們認識的風力、水力、海浪等大能源，也可以是人的行走、身體的晃動、手的觸摸、下落的雨滴等從沒被人們注意過的環(huán)境隨機能源，還可以是車輪的轉動、機器的轟鳴等。 ^[8-9]  將來只要正常走路，安在鞋里的摩擦電發(fā)電機就能隨時為你自己隨身攜帶的手機充電。與工業(yè)大規(guī)模發(fā)電不同，摩擦電發(fā)電機可以讓運動著的每個人都“發(fā)電”，可以讓司空見慣的摩擦、擠壓、墜落等現象都變成發(fā)電的動力源。未來，汽車剎車就能發(fā)電充電；如果把摩擦電發(fā)電機鋪在馬路上，每一輛駛過的汽車都能參與發(fā)電過程。（轉載至百度百科）

本模型制作了摩擦發(fā)電的最基本原理模型，在穩(wěn)態(tài)分析的基礎上，升級為瞬態(tài)動態(tài)分析，并設置了極化方向隨摩擦接觸切換。從開路電壓輸出曲線可以觀察到電壓周期性的在正負切換。