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中科院软实力背景提升高端项目薄膜发电—微能源采集实验研究

时间:2019-11-29     作者:中科育人【原创】

中科院软实力背景提升高端项目薄膜发电—微能源采集实验研究-中科育人


项目简介

薄膜发电是基于机械界面电荷极化效应的新能源技术,具有轻薄、柔性、选材广的特点,可收集人体与环境中的微小机械能。本实验课程通过制备不同材料的发电薄膜,实验对比它们的电输出性能,让学生实际的了解发电薄膜的制备流程与微能源采集的实验方法,理解薄膜材料对电输出性能的影响规律。通过设计与制作不同结构的发电薄膜,让学生掌握多种形式薄膜的输出特性以及微能源采集的结构优化方法。通过测试其对可穿戴电子器件的供电,指导学生探索低功耗电子器件自供能的实现方案。

此实习项目适合申请专业方向为:电子、材料、机械、能源、物理等相关专业的学生。学生将与中科院纳米能源所研究员一起学习。实习结束后,导师会根据学生表现,出具推荐信。

项目内容

本项目将介绍基于机械界面电荷极化效应的新能源技术。近年来许多科学家致力于研究将环境中的广泛存在的振动能转换为电能振动能量采集器。这种能量采集器具有寿命长、体积小等优点。本项目分析了目前国内外各种基于将机械能转换为电能的能量采集器,让学生实际的了解发电薄膜的制备流程与微能源采集的实验方法,理解薄膜材料对电输出性能的影响规律。

项目特色

此项目科研成果是导师在世界范围内首次提出摩擦电和半导体耦合的摩擦电子学新研究领域。在实验室已有成形的成果,学生在学习到最新科研成果的同时,有更多的发挥空间,真正把最前沿的科研领域成果收我己用。项目成果跟日常生活息息相关,改变人们日常生活方式,学习中激发创作和探索欲!

招生对象和要求

大二以上优秀本科生和部分优秀高中生,计划申请电子、材料、机械、能源、物理等相关专业的学生所设计,要求具备一定的物理学、机械相关知识。为了更好的完成科研项目,项目组会以面试的形式对学生进行筛选。


时间安排    共四周

时间

内容

第一周

内容1)通过查阅文献和相关书籍,学习薄膜发电基础知识,了解薄膜发电的原理与实现方法。如果学生已具备知识,直接进入2环节

      2)学习薄膜材料的制备方法,利用一种薄膜材料制作薄膜发电机,实验测试其电输出性能,掌握发电薄膜的制备流程及薄膜发电机的实验测试方法。

指导PPT汇报及现场指导,讲述薄膜发电的基本原理,现场指导学生制作薄膜发电机,熟悉其实验测试方法。

实验制备发电薄膜及薄膜发电机,实验测试电输出

第二周

内容1)了解不同材料发电薄膜的特性。

      2)制作不同材料的薄膜发电机,实验对比它们的电输出性能,理解薄膜材料对电输出性能的影响规律

指导PPT汇报及现场指导,讲述发电机理,让学生了解不同材料发电薄膜的性能,现场指导学生制作薄膜发电机及实验测试,总结薄膜材料对发电输出性能的影响规律。

实验学生独立制作多个不同材料的薄膜发电机,实验测试电输出

第三周

内容1)学习薄膜发电机的基本结构。

2)设计及制作不同结构的薄膜发电机,实验对比它们的电输出特性,掌握多种结构形式薄膜发电机的输出特性以及结构优化设计方法。

指导PPT汇报及现场指导,讲述薄膜发电机的基本工作结构及优化设计方法,指导学生设计并制作多种结构的薄膜发电机,实验对比电输出特性 

实验制作多种不同结构的薄膜发电机,实验测试电输出。

第四周

内容1)实验研究薄膜发电机的阻抗匹配特性,计算输出功率

      2)测试薄膜发电机对可穿戴电子器件的供电,指导学生探索低功耗电子器件自供能的实现方案。

指导: 现场指导学生进行实验。

实验 学生独立测试薄膜发电机的阻抗匹配特性,利用薄膜发电机驱动可穿戴电子器件

备注:实际安排顺序可根据情况做机动调整。

编辑:中科育人

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