AI研究所▲自然界中下落的水滴也可以用来发电，新型液滴发电机( 二 )
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液滴发电机设计
通过这种特殊设计 ， 可以通过连续的液滴撞击在PTFE上积累高密度的表面电荷 。 同时 ， 当散布的水连接两个电极时 ， PTFE上存储的所有电荷都可以完全释放以产生电流 ， 瞬时功率密度和能量转换效率都高得多 。
发电过程综合以上两点突破 ， 新型的液滴发电机的发电过程分为三步：
1）通过重复液滴撞击PTFE表面让其捕获并稳定存储大量静电荷 ， 最终形成很高的表面电荷密度 。
2）动态的水滴则与FET中的栅极门有着异曲同工之妙 ， 当水滴铺展至接触Al电极时 ， 整个装置便形成闭合的回路 ， 电荷得以在ITO电极和Al电极之间发生转移 ， 并输出电能 。
3）整个发电装置就回到原始状态 ， 形成一个完全可逆 ， 重复工作的回路 。 随着反复的液滴撞击与脱离 ， 积存在ITO上高密度电荷(由PTFE表面电荷静电感应形成)得以在ITO电极和Al电极之间反复流动 。
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液滴撞击过程中的电荷转移
最终的实验表明 ， 从15厘米的高度释放一滴100微升（1/10000升）的水可以产生超过140V的电压 ， 产生的功率可以点亮100个小型LED灯泡 。
【AI研究所▲自然界中下落的水滴也可以用来发电，新型液滴发电机】
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400个LED灯珠连续不断地被四个液滴装置点亮
王中林教授补充说 ， 瞬时功率密度的提高不是由附加能量引起的 ， 而是由水本身动能的转换引起的 。
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液滴下落到一定材质的表面时 ， 会自然地旋转产生能量
“下降的水所产生的动能是由于重力产生的 ， 因此可以被认为是可再生资源 ， 我们应该更好地利用它 。 ”
新能源助力可持续发展王教授希望这项研究的成果将有助于收集水能 ， 以应对全球可再生能源短缺的问题 。 他补充说：“用雨滴代替石油和核能发电可以促进世界的可持续发展 。 ”
他认为 ， 从长远来看 ， 新设计可以应用于并安装在液体与固体接触的不同表面上 ， 以充分利用水中的低频动能 。 从轮渡的船体表面到伞的表面 ， 甚至在水壶内部都可以发生 。
也许在不久的将来 ， 大规模集成的新型液滴发电机会出现在窗户、屋顶、海边 ， 收集着这些无处不在的能源 ， 为解决人类日渐枯竭的能源问题做出贡献 。
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