生物废弃物在能量收集装置中焕发新生

未来,小型电子设备可以利用落叶、脱落的毛皮和自然界中发现的其他废弃物来供电。文章“生物废物在能量收集设备中焕发新生”首次出现在《先进科学新闻》上。

来源:Advanced Science News

植物和动物的废料(比如花瓣、果皮、脱落的毛发或蛇皮)有可能在电子产品中重获新生。科学家们已经找到了如何利用这些材料发电的方法,借助一种名为摩擦纳米发电机(简称 TENG)的精巧小装置。

TENG 于 2012 年发明,无需燃料或电池,即可将随机的、经常被浪费的背景能量转化为电能。这些设备可以从环境中获取能量(例如海浪、风、雨滴或振动),甚至可以从人的正常运动(如行走或睡眠)中获取能量,从而使它们能够自供电。它们设计简单且经济,利用摩擦来发电。

2012 海浪 振动 甚至睡觉

它们通过一种称为摩擦电效应的现象实现这一目标,这种现象发生在两种具有不同接受和捐赠电子倾向的材料接触然后分离时。

重复此过程产生的电压足以为小型电子设备供电,两种材料之间的电荷差异越大,电压输出越高。

能源的未来可能是摩擦电的

含氟的石油基聚合物(例如聚四氟乙烯)通常用作电子接受“摩擦负性”材料,因为它们具有高负电荷,但这些合成塑料不可生物降解。通常用作电子捐赠“摩擦正性”材料的金属膜和金属氧化物也是如此。

含氟聚合物

构成植物和动物废物的碳基材料(如纤维素、壳聚糖、胶原蛋白、明胶和角蛋白)富含供电子化学基团,这些基团被称为羧基、氨基、酰胺和羟基,因此可以代替金属作为摩擦正性材料。

纤维素

实际考虑

实际考虑 干叶