纳米发电机/摩擦也能带来“正能量”

正摩擦生电,是个尽人皆知的事情,初中物理电学部分的第一课就是摩擦起电,而干燥环境下由于摩擦而造成的静电常常让人头疼不已。既然生活中摩擦无处不在,如何让这个令人厌烦的问题变成人见人爱的"正能量"?摩擦也能带来"正能量"/世上最小的发电机这种摩擦纳米发电机,其机械能转化效率是50%—80%,可以为     

没有摩擦的境界

當穴居時代,某一個勞動人民偶然發明了輪子,他無意地向人類的古老的敵人——摩擦——作了—個迎頭的痛擊,從此以後,這個門争就永久地繼續了下去。今天,人類藉了更精良的油脂,更光滑的轴承,更硬的鋼,流線型以及到平流層去的飛行等等的幫助,已經在渐渐地克服着摩擦,而更接近於沒     

钟情“摩擦” 为国献力——记清华大学摩擦学国家重点实验室主任田煜

<正>专家简介:田煜,1975年5月出生于重庆,1998年在清华大学获工学学士学位,2001年师从温诗铸院士在清华大学获工学博士学位,现任清华大学摩擦学国家重点实验室主任,2015年受聘教育部长江学者特聘教授,2018年入选"万人计划"科技创新领军人才。曾担任中国摩擦学会青年工作委员会副主任委员和主任委员,2017年第六届世界摩擦学大会秘书长。长期从事机械表面/界面行为规律、机理与控制的研究。先后主     

多功能摩擦磨损试验机结构设计

对不同固体材料在不同条件下的摩擦磨损实验要求,开发设计了一种多功能摩擦磨损试验机。实现对试验数据的在线或离线采集分析处理,对各种工况可进行选择性模拟试验。能完成往复式摩擦磨损、旋转式摩擦磨损以及滚动式摩擦磨损实验一体化设计,即在同一试验台可实现三种运动方式的试件磨损试验。应用静电感应信号对摩擦磨损状态实施监控观察,并可应用于多种形状、材料夹具摩擦磨损试验,解决了目前摩擦试验机只能试验单一摩擦类型且精度不高的缺点。     

微能源,巨能量——聚集摩擦能源的摩擦纳米发电机

<正>很早以前,人们就发现了"摩擦起电"的现象,如尺子在头皮上摩擦后可吸起碎纸屑。当时的人们一定想不到,在若干年后的今天,这样小小的摩擦也能聚集成供人类使用的能源。摩擦纳米发电机摩擦能源的利用有赖于摩擦纳米发电机(Triboelectric Nanogenerator,简称TENG)的发明。它是一种利用材料之间摩擦引起的电荷转移,将机械能转化成电能,实现能量收集和转换的发电设备。     

利用摩擦来发电

正电能在人们的日常生活中尤为重要,电灯、电脑、手机等日常用品都离不开电。一般情况下,我们使用的大多数电能来自涡轮发电机和电磁感应发电机,这两种设备一直是把机械能转化为电能的主要途径。而现在,科学家又开发出了一个新的途径,利用摩擦来发电的途径,这就是传说中的摩擦纳米发电机。摩擦纳米发电机是利用摩擦起电和静电感应的联合作用将机械能转化成电能的。摩擦起电是初中生都     

火箭“摩擦”升空

提起火箭发射,人们首先想到的便是那隆隆的巨响和喷射而出的滚滚浓烟。本期“触摸科学”,我们则要尝试一场静音又环保的发射过程——借助摩擦力让火箭迅速升空。还等什么,快撸起袖子,动手试试吧！     

摩擦到底怎么生电

摩擦会产生静电,这个现象我们已经司空见惯,欧洲从古希腊开始就已经在研究这个现象了。两千多年来,人们都认为摩擦之所以会产生静电,是因为在摩擦的过程中,材质相对比较软的物体上,原子的外围电子被摩擦拽离轨道,形成了比较自由的电子,这些电子会迁移到另一个物体上,于是就导致一个物体带负电,另一个物体带正电。例如,玻璃棒与毛皮摩擦,玻璃棒会带上负电,毛皮会带上正电。     

机械零件摩擦磨损的自修复

摩擦学的发展已将摩擦磨损的研究从抗磨减摩扩展到了磨损表面的自修复甚至是零磨损。文中对摩擦磨损表面自修复的概念进行了阐述,详细论述了自发摩擦磨损和条件摩擦磨损的集中类型和实现模式,指出纳米技术的发展有望在摩擦表面建立起一层自组装的、坚固的、自修复的润滑膜,为摩擦磨损表面自修复提供了切实的途径。     

刘宇宏:探秘纳米世界中的摩擦

<正>摩擦无处不在。生活离不开摩擦,没有地面与脚和车轮的摩擦,人类将无法行走,汽车也只能停在原地;在工业生产中,机器的运转也同样需要摩擦。不仅在传统的工业领域,高精尖的电子类、生物器件也总会出现"摩擦"的身影,比如智能机器人抓取物品,摩擦的性能就关系到其是否能成功抓起。与此同时,科学家也关注人体关节摩擦、牙     

矿山机械中摩擦磨损分析

矿山机械式机械矿山工作的基性设备,在日常使用过程中必须加强对其的保养,减少在使用过程中造成的磨损。为了能够有效的降低矿山机械的摩擦磨损,有效的延长矿山机械的使用寿命,就需要对矿山机械的摩擦磨损机械分析和研究,熟悉了解矿山机械摩擦磨损的形式以及各种摩擦磨损的原理,以便更好地进行保养。由于矿山机械各种的环境比较恶劣,容易对矿山机械造成磨损,并运用摩擦学的知识,对造成矿山机械摩擦磨损的因素进行分析以及其失效形式,然后根据分析的结果以及实际情况,对矿山机械进行合理的改进设计,选择恰当材料,减少矿山机械在使用过程中的摩擦磨损。     

另类摩擦生电

摩擦生电的现象,在我们的生活中到处都是,但却不一定为我们所熟知。看看下面这几种摩擦生电现象,你听说过吗？     

一维纳米摩擦分子动力学模拟

本文在建立一维纳米摩擦模型的基础上,对纳朱摩擦现象进行了分子动力学模拟研究.研究结果表明,表面接触界面之间的晶格匹配度时纳米量级的摩擦起到较大的调制作用,而这种调制作用随着晶格匹配度的变化而产生调制作用的大小也不同.分析表明在完全匹配的情况下摩擦最大,而其他因素例如界面接触势垒的大小、形式等与匹配度相比时摩擦的影响较小.     

橡胶线接触摩擦机理探究

橡胶磨损机理与摩擦机理密切相关,对橡胶摩擦机理的了解有助于深入了解橡胶摩损机理。本文从橡胶在线接触下摩擦机理的研究中定现：橡胶线接触的主要摩擦机理是粘附、橡胶线接触的摩擦系数随时间周期性变化,并随法向载荷增大而略有下降,且基本不随滑动速度而变化。     

汽车制动器衬片摩擦性能测试初探

制动器衬片摩擦性能的优劣,直接影响到汽车驾驶的安全性与舒适度,加强摩擦性能测试,提高产品质量十分重要。使用定速式摩擦试验机,对摩擦系数、磨损率等性能指标进行测试,成本低,方便、快捷,数据可比性强,被摩擦材料生产企业、研究机构、质量检验机构广泛采用。     

机械密封摩擦特性影响因素分析

机械密封的摩擦状态决定了密封性能的好坏.本文综合分析了摩擦系数及摩擦特性准数等因素对摩擦特性的影响,为机械密封的设计和摩擦状态分析提供了参考依据.     

摩擦表面形貌研究中的分形理论

摩擦表面的几何特征采用形貌参数描述,基于分形理论及ｎ维分形布朗运动,提出用分形数来描述摩擦表面的几何特征,并证明其反映了摩擦表面形貌的地序程度。     

石墨烯摩擦性能的影响因素

自石墨烯被发现以来,对于其各种性能的研究一直没有停止。其拥有的优良性能,使其有非常大的应用价值。本文主要阐述了石墨烯的摩擦性能的研究结果,对于已发现的影响摩擦的因素进行了简要阐述。对于石墨烯的摩擦影响因素,层数、各向异性等进行大致阐述。     

基于公共选择理论的教育改革摩擦成本分析

摩擦成本是教育改革成本的重要组成部分,如果摩擦成本过大,就会对教育改革产生经济的和非经济的双重影响。可以说,摩擦成本是教育改革成败的关键,要想改革成功进行,就必须控制教育改革的摩擦成本。本文试图运用公共选择的有关理论,来分析教育改革摩擦成本的成因,并提出了教育改革摩擦成本的控制策略,希望能为分析这一问题起到一些启示作用。     

改进摩擦块增加演示功能

<正>实验室用的摩擦块只有两个木质面作为接触面,探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关时,不很方便,为此,我们对原有的摩擦块进行了改进。改进方法:将原来闲着的两个相邻面一个锉毛,一个粘上橡胶皮,原来的两个摩擦面不变。