納米壓電發(fā)電的主要應用
閱讀:504發(fā)布時間:2017-12-26
納米壓電發(fā)電的主要應用
1. 生物醫(yī)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(fā)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(yī)療成本。
2. 路面或地板振動發(fā)電
將納米壓電發(fā)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?shù)缆窡艟吆推渌O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(fā)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(fā)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(fā)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(wěn)定,配合胎壓計成為免電池式的汽車胎壓監(jiān)控系統(tǒng)。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(fā)電機在人們的日常生活中將能夠發(fā)揮巨大的作用。納米壓電發(fā)電能利用環(huán)境中的機械振動發(fā)電,如人行走時鞋子的彎曲可以發(fā)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(fā)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(fā)電系統(tǒng)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(fā)電
美國德克薩斯A&M大學教授泰希.卡金的一項發(fā)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(fā)現(xiàn)將對開發(fā)低耗電的電子產品具有深遠意義,由此可開發(fā)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。