在化石能源日漸枯竭的今天，高效、綠色地獲取和利用電能越來越受到關(guān)注。聚合物彈性體可以非常簡(jiǎn)單地制成一種發(fā)電機(jī)：拉伸后使彈性體表面帶電，釋放時(shí)彈性體回彈，表面電荷密度升高、機(jī)械能部分轉(zhuǎn)化為電能。這種彈性體發(fā)電機(jī)比傳統(tǒng)的電磁發(fā)電機(jī)、壓電陶瓷有著更高的能量密度，可用于從人體運(yùn)動(dòng)、機(jī)械振動(dòng)、海浪等多種機(jī)械運(yùn)動(dòng)中收集電能。

近日，北京科技大學(xué)的王東瑞教授課題組發(fā)展了一種基于聚氨酯的彈性體發(fā)電機(jī)。他們利用復(fù)合材料的設(shè)計(jì)思路，通過精細(xì)調(diào)控聚氨酯彈性體的電學(xué)性質(zhì)和力學(xué)性質(zhì)，制成了單次循環(huán)可收集0.48 Wh/m3電能的柔性發(fā)電器件。相關(guān)的研究結(jié)果證實(shí)，復(fù)合彈性體材料可更有效地將機(jī)械功轉(zhuǎn)化為電能、并向外部電路輸出做功。這種復(fù)合彈性體的設(shè)計(jì)使彈性體發(fā)電機(jī)朝著實(shí)用化前進(jìn)了一小步。相關(guān)研究報(bào)告發(fā)表于《ACS Applied Materials & Interfaces》雜志。

來源：高分子科學(xué)前沿

文獻(xiàn)鏈接：http://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acsami.6b13770

發(fā)電機(jī)工作原理

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