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水管式摩擦納米發電機

項目簡介

項目負責人

  • 訾雲龍教授

    機械與自動化工程學系

  • 資助機構

    研究資助局、創新科技署、
    香港中文大學信興高等工程研究院、
    廣東省科學技術廳

  • 合作夥伴

    香港城市大學

本項目研發的水管式摩擦納米發電機(WT-TENG),能將海浪能量高效轉換成電能。水被封裝在直徑1至2厘米,長度約6厘米的膠管,當波浪的衝擊使水與膠管的電極區域摩擦時,便會產生電流。

 

基於水的流動性,WT-TENG適合在多種運動模式中收集能量。另外,由於水和膠管表面可以緊密接觸,能突破基於固體材料的傳統摩擦納米發電機(TENG)電荷體積密度不足的問題。WT-TENG的輸出體積電荷密度在低至0.25 Hz的頻率下達到9 mC / m3,是現有低頻能量收集TENG之中最高。

本項目將裝有34個WT-TENG單元的盒子,放到海面上收集海浪能量,高峰發電量足以推動150個LED燈泡。
一個單元的WT-TENG最高輸出電壓達100至150伏特,而一般乾電池只有1.5伏特。

特點及優勢:

  • 生產成本低
  • 即使在低頻率的機械運動下,裝置在旋轉模式下亦能發電
  • 可按所需發電量拼合不同單元組合
  • 體積電荷密度是現有低頻能量收集TENG之中最高(9 mC /m3)
每個WT-TENG單元都可以像積木一樣,拼合成較大型的發電裝置,令電能輸出倍增。
經反覆測試,本項目發現只需用水注滿膠管一半,便能輸出最高電壓。

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