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摩擦发电不仅与摩擦有关 还与电磁有关

相信大家初中学物理的时候都做过一个实验:用气球搓头发发电。摩擦起电是生活中最常见的物理现象。自中国科学院北京纳米能源与系统研究所王忠林院士于2012年发明TENGs以来,摩擦发电逐渐成为环境能量收集的主流技术之一。

到目前为止,人们认为腾格里的产量只取决于极化效应。然而,这种观点并不全面。其实磁化效应对TENGs的输出也有重要贡献。

近日,上海交通大学电子信息与电气工程学院微纳电子系研究员杨团队与院士团队合作。通过对铁磁介质中麦克斯韦方程组的理论推导和分析,首次发现了对滕格斯输出的新见解。基于麦克斯韦方程组,该团队首次从理论上推导并证实了磁化效应对摩擦纳米发电机(TENG)输出的贡献,使其与现有的极化效应形成了更加统一的理论体系。

研究团队通过实验构建了基于铁磁介质的Teng,其输出性能高于基于非铁磁介质的Teng。有趣的是,基于铁磁介质的TENGs的输出行为与外部磁场环境密切相关,这在实验中得到了很好的证明。这是摩擦纳米发电机诞生以来首次发现磁效应对其输出特性的贡献。

研究团队基于TENGs的工作原理,准确推导了TENGs的输出特性,构建了完整统一的TENGs理论体系。这一重大发现和理论将对现有的滕格斯研究起到不可或缺的补充作用,同时也为人们对滕格斯的理解提供了普遍的指导和更深入的理解。

该研究工作是对现有TENG基础理论研究不可或缺的补充,将有助于构建完整统一的理论体系,为摩擦电器的理论机理提供深刻理解和有意义的指导。