舟行万里 杏林新说——记中国科学院北京纳米能源与系统研究所李舟研究员

正大自然鬼斧神工,往往令制造出现代文明的人类惊叹。将大自然中的风能、水能转化为电能,已经是一件习以为常的事情。而与转化自然界宏大机械能量的风力发电站、水力发电站相比,纳米发电机转化的是自然界中最为微小的机械能。作为世界上最小的发电器件,纳米发电机的原理是在纳米范围内将机械能转化成电能,应用于精细作业。2006年,北京纳米能源与系统研究所所长、中国科学院外籍院士、美国佐     

燃料电池电动汽车驱动电机及其控制技术

燃料电池电动汽车是根据原电池的原理,将化学能转化为电能,再通过驱动系统将电能转化为机械能,由于其产物是水,因此对环境无污染。本文主要讨论了不同的电机驱动形式及其控制技术。     

关于直流电机的结构和工作原理分析

直流电机是实现直流电能与机械能相互转换的一种旋转电机,它包括直流发电机和直流电动机。将机械能转化为电能的是直流发电机,将电能转化为机械能的是直流电动机。与交流电机相比,直流电机结构复杂、成本高、维护麻烦,但直流电动机具有良好的调速性能、较大的启动转矩和过载能力强等优点,广泛应用于轧钢机、电力机车、大型机床拖动系统中。首先阐释了直流电机的结构,进而详细分析了直流电机的工作原理,对直流电动机有更加深入的了解。     

穿上发电衣

仅靠走路就能给手机或随身听充电?不错,借助纳米纤维将机械能转化为电能,边走路边充电的梦想很快就将成为现实。     

热电场发电:全新发电模式

电能作为一种高品质的能源,人类对它的的需求日益增长,发电的方式也多种多样.在热力发电这一方面,近代以来的方法主要是将热能转化为机械能,再利用机械能去带动发电机发电,如蒸汽轮机发电、内燃机发电、斯特林发动机发电等.它们的共同之处是其能量转换的中间过程较多,必须经历原始能一热能一机械能一电能四种能量形式,因而污染严重且能量转化率低.     

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     

生活中的物理

物理是一门历史悠久的自然学科,物理科学作为自然科学的重要分支,不仅对物质文明的进步和人类对自然界认识的深化起了重要的推动作用,而且对人类的思维发展也产生了不可或缺的影响. 生活中处处充满物理,小小厨房中含有许多的物理知识: 1.电饭堡煮饭、电炒锅煮菜、电水壶烧开水是利用电能转化为内能,都是利用热传递煮饭、煮菜、烧开水的. 2.排气扇(抽油烟机)利用电能转化为机械能,利用空气对流进行空气变换. 3.电饭煲、电炒锅、电水壶的三脚插头,插入三孔插座,防止用电器漏电和触电事故的发生. 4.微波炉加热均匀,热效率高,卫生无污染.加热原理是利用电能转化为电磁能,再将电磁能转化为内能.     

“健身充电”项目策划与实践研究

"健身充电"项目基于机械能转化为电能的原理,将健身充电设备安装在火车站、公园等公共场所,旨在利用人们闲暇时间通过健身运动产生电能为电子移动设备充电,其余电能存储于电容器当中。这样绿色环保的方式既方便了大众的健身,也满足了人们对电能消耗后能及时补充的需求。     

赤日炎炎话空调

空调器投入使用已经有100多年的历史。它以电能转化为机械能再转换热能,用来调节房间温度和气流,为人们的生活和工作带来便利。     

发电服装来了

正你的智能手机没电了,充电宝又不在身边,或者一时找不到可用的插座。没问题!与其跺脚抱怨电池没电,还不如散步几分钟。这几分钟的散步就可以给你的智能手机充上电,因为你的衣服可以将动能转化为电能!仅靠走路就能给你的智能手机充电?不错,借助纳米纤维将机械能转化为电能,边走路边充电的梦想很快     

赤日炎炎话空调

空调器投入使用已经有100多年的历史。它以电能转化为机械能再转换热能，用来调节房间温度和气流，为人们的生活和工作带来便利。     

浅谈热力发电厂化学水处理

热力发电厂的生产过程,是一个能量转化过程。它是利用燃料所蕴藏的化学能,通过燃烧变成热能传给锅炉中的水,使水转变为具有一定压力和温度的蒸汽,导入汽轮机,在汽轮机中,蒸汽膨胀做功,将热能转变为机械能,汽轮机带动发电机,将机械能转变成电能。所以在火力发电厂的生产过程中,水担负着传递能量的作用,同时也担负着冷却介质的作用。     

科学家研制出世界最小发电机——纳米发电机

近日出版的英国《科学》报道,美国佐治亚理工学院教授、中国国家纳米科学中心海外主任王中林等成功地在纳米尺度范围内将机械能转换成电能,研制出世界上最小的发电机——纳米发电机。国际纳米技术领军人物、哈佛大学教授Charles Lieber说,“该工作极其令人振奋,它提出了解决纳米技术中一个关键问题的方案,那就是如何为许多研究组发明的纳米器件提供电力的问题。王教授利用他先创的氧化锌纳米线将机械能转化为电能,在这个问题上他显示了巨大的创造性。”王中林早在7年前就认识到氧化锌独特的半导体、光学和生物学性能,具有其他纳米材料不可…     

6万平方米生产车间电缆线配置

电能是现代社会中最重要、也是最方便的能源。电能具有很多优点,它可以方便地转化为别的能源形式,例如,机械能、热能、光能、化学能等;它的输送和分配易于实现;它的应用规模也很灵活。因此,电能被极其广泛地应用于工业农业,交通运输业,商业贸易,通信以及人民的日常生活中。     

基于压力发电的照明装置研究

本文提出了一种基于压力发电的照明装置,它使用压电陶瓷材料将人们行走时产生的机械能转化为电能,通过分析压电陶瓷材料的发电原理,总体电路的设计,电能的储备以及使用规划,可知该装置适合应用于人流较密集的场合,如地铁、火车站和商场等,从而能够在很大程度上减少对电量的消耗,符合当今社会节能环保的要求,并有较高的可行性和经济效益。     

趣味风能健身自行车

一般而言,现行健身自行车采用的是“生物化学能→机械能→电能”转化模式,随着“低碳节能”的号角吹响,笔者另辟蹊径,提出趣味型风能健身自行车的设计理念。试想,在健身馆内,人们一边挥汗如雨,一边享受运动带来的凉风,岂不妙哉。     

趣味风能健身自行车

一般而言,现行健身自行车采用的是“生物化学能→机械能→电能”转化模式,随着“低碳节能”的号角吹响,笔者另辟蹊径,提出趣味型风能健身自行车的设计理念。试想,在健身馆内,人们一边挥汗如雨,一边享受运动带来的凉风,岂不妙哉。     

智能马达新角色

电动机:“电气化”的主角认真观察一下,在我们周围电动机正发挥着越来越大的作用,录像机、洗衣机、电风扇、吹风机……还有在工业、交通、航天和国防上,都离不开形形色色的电动机。可以毫不夸张地说:电动机,是“电气化”当之无愧的主角!电动机又叫马达,是把电能转变成机械能的装置,1820年,丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应。这一发现不仅把电和磁两种现象联系起来,而且为把电能转化为机械能创造了条件。你看,一根导线中通过电流,     

小水滴,大潜能 一滴水也能发电

正水力发电已非新鲜事物,在能源日渐匮乏的今天,水力发电提供了一种清洁、可再生的能源。水力发电主要利用水位落差,将水的势能转化为水轮的机械能,从而推动发电机并产生电。然而,受到技术的限制,目前的水力发电只利用了海浪、潮汐、河流的中高频运动,而这些水体,甚至雨水中蕴藏的低频动能一直未能很有效率地转化为电能。     

正在崛起的燃料电池

何谓燃料电池?燃料电池(简称FC)是一种将燃料和氧化剂的化学能通过电极反应直接转变成电能的电化学发电装置。传统的火力发电,从原理上讲要经过如下的能量转换过程:燃料和氧化剂中的化学能→热能→机械能→电能。在每个能量转换环节中都无法避免要损失一部分能量,尤其是受到热力学卡诺循环的限制,其效率不可能提高。而燃料电池是将燃料的化学能直接转换为电能,没有热能、机械能等中间能量转换环节,能量损失小,因此它的效率可高达80％以上。