研究人员利用摩擦带电原理，找到了一种以相对简单的方式产生电荷的最佳方法。这一突破可以提供一种无电池的方式为可穿戴设备和其他设备供电。

在清洁发电领域，摩擦带电是一个相对不为人知的参与者。它基本上和静电是一样的 —— 当两个表面相互摩擦或拉开时，通过摩擦产生能量。虽然这种方法永远不会取代风能、太阳能、地热和其他绿色能源，因为它无法产生大量的电力，但它可能会在医疗设备和可穿戴技术等小型应用中占有一席之地。

事实上，摩擦带电已经被用于开发一种检测食物中汞的传感器；安装在树上的装置，可以检测一氧化碳和温度变化，以监测森林火灾的爆发；还有一种特殊的纱线，可以把任何织物变成微型发电厂。阿拉巴马大学的研究人员甚至用双面胶带和塑料薄膜制造出了一种廉价的摩擦发电机。

现在，来自布鲁塞尔、澳大利亚和香港的一组研究人员揭开了摩擦电效应有效性的另一个秘密。在对一系列材料进行实验后，科学家们用三聚氰胺和甲醛制成了纳米级的塑料珠。然后他们发现，混合大小的珠子是有效摩擦发电成功的关键。

具体来说，他们发现较大的珠子倾向于带负电荷，而较小的珠子倾向于带正电荷。通过设计一种被称为摩擦电纳米发电机（TENG）的系统，将较小的珠子放在薄膜的一边，而较大的珠子放在另一边，他们说，这种系统能够输出比其他摩擦电方法通常可能输出的更多的电力。其中包括依靠摩擦两个粗糙表面来产生电荷的方法。值得注意的是，实验过程中测量的电流输出仅以纳安培为单位，所以我们不要太兴奋。

这些珠子不会相互摩擦，这也意味着它们可以使用更长的时间，测试表明它们可以使用10000次。研究人员还表示，这种珠子可以在不使用溶剂的情况下生产，这使得它们的制造成本更低，而且当它们磨损时，可以用一层简单的粉末涂层来更新。

“我们的研究表明，材料选择的微小变化可以显著提高发电效率，”该研究的主要作者、布鲁塞尔自由大学的Ignaas Jimidar说。“这为日常生活中不依赖传统能源的摩擦电纳米发电机开辟了新的可能性。”

该研究结果已在《Small》杂志上发表的一篇论文中详细介绍。

如果朋友们喜欢，敬请关注“知新了了”！