科学家发现了用微小塑料珠产生能量的智能方法

一个国际研究小组发现了一种使用小塑料珠发电的新方法。通过将这些珠子放在一起并使它们接触，它们产生的电力比平时多。这个过程被称为摩擦带电，类似于用气球摩擦头发时产生的静电

摩擦电纳米发电机（TENG）通过不同材料之间的摩擦产生电力。通常，当两种不同的材料相互碰撞时，就会发生这种情况。现在的研究表明，当由紧密堆积的小珠组成的表面与含有相同珠的另一个表面接触时，一些珠带正电荷，而另一些则带负电荷。这些电荷转移的效率越高，产生的电力就越多

对不同类型珠子的测试表明，尺寸和材料起着至关重要的作用。较大的珠子倾向于带负电荷，而较小的珠子更有可能带正电荷。最显著的影响发生在三聚氰胺甲醛（MF）珠上

这种材料弹性低，这意味着它的柔韧性较差，更善于保持和转移电荷。此外，使用珠子为TENG中通常使用的昂贵技术提供了一种经济高效的替代方案，以提高性能。颗粒的干法制造也通过消除对溶剂的需求使该过程更具可持续性

摩擦带电技术的进步可以在没有电池或电源插座的情况下实现新的能量收集应用。从运动中产生能量的智能服装或不充电的小型设备正在成为一种更现实的可能性。可穿戴技术和可持续能源解决方案将受益于这一原则

该研究发表在《Small》杂志上

VUB的Ignaas Jimidar博士和该研究的主要作者解释说：“我们的研究表明，材料选择的微小变化可以显著提高能源生产效率。这为日常生活中的摩擦电纳米发电机开辟了新的可能性，而不依赖于传统能源。”

尽管取得了可喜的成果，但仍有必要采取进一步措施将这项技术整合到现实世界的产品中。提高效率和可靠性将是实现大规模应用的关键。对材料和结构的研究继续揭示了能源生产和使用的新机会

这项研究是布鲁塞尔自由大学化学工程系、里加技术大学、皇家墨尔本理工学院和特文特大学MESA+研究所的合作成果 More information: Ignaas S. M. Jimidar et al, Granular Interfaces in TENGs: The Role of Close‐Packed Polymer Bead Monolayers for Energy Harvesters, Small (2025). DOI: 10.1002/smll.202410155

Journal information: Small