日本新技術:一滴水産生超5伏電壓
2019/12/30
日本名古屋大學教授大野雄高和九州大學教授吾鄉浩樹等的研究團隊開發出了只要一滴水流過其表面就能産生5伏以上電壓的元件。可在監控工廠廢水等水質時作為感測器的電源使用。研究團隊打算幾年以後使該元件達到實用水準。
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可用水滴發電的元件示意圖(圖片由名古屋大學教授大野雄高提供) |
在由碳原子形成單層片狀結構的「石墨烯」上,水滴流過其表面時可以發電。但産生的電壓只有幾十毫伏到幾百毫伏,不足以驅動感測器等電子設備。
研究團隊將目光投向了作為半導體材料而備受關注的「二硫化鉬」。儘管二硫化鉬可以製成極薄的薄片,但無法將僅為一層的薄片製作得很大很均勻。研究團隊開發出了一種新製造方法:使二硫化鉬只在藍寶石底板上整齊地生長一層,然後再其轉印到塑膠薄膜上。
據稱,將約3~4釐米大小的元件傾斜,並在其表面滴上水滴,就可以斷斷續續地産生5~8伏的電壓。這樣的電壓足以驅動電子設備工作。
物聯網(IoT)被認為將在以後普及,這要求業界開發出利用熱量及振動等環境中的微弱能量來發電的技術。儘管人們自古以來就運用水流進行發電,但工廠的管道及上下水道等處的細微水流卻一直難以利用。
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