摩擦納米發電機 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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王中林等著 著

圖書標籤:

• 納米發電機
• 摩擦電
• 能量收集
• 自供電
• 可穿戴設備
• 傳感器
• 新材料
• 納米技術
• 綠色能源
• 微納能源

店鋪： 文軒網旗艦店

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030517494

商品編碼：12216112788

齣版時間：2017-03-01

作  者:王中林 等 著 定  價:198 齣 版 社:科學齣版社 齣版日期:2017年03月01日 頁  數:454 裝  幀:平裝 ISBN:9787030517494 ●前言
●第1章摩擦起電和摩擦發電
●摘要
●1.1納米能源和大能源
●1.2摩擦起電效應
●1.3摩擦起電的定量化
●1.4摩擦起電的材料
●1.5範德格拉夫起電機
●1.6摩擦納米發電機
●1.6.1垂直接觸—分離模式
●1.6.2水平滑動模式
●1.6.3單電極模式
●1.6.4獨立層模式
●1.7納米發電機的理論源頭：麥剋斯韋位移電流
●1.7.1麥剋斯韋的位移電流
●1.7.2壓電納米發電機的理論
●1.7.3摩擦納米發電機的理論
●1.7.4納米發電機的電容模型
●1.8展望
●1.8.1納米發電機的三大應用方嚮
●部分目錄

內容簡介

本書是首部係統全麵的介紹摩擦納米發電機的四種工作模式，相應的理論模型和計算，器件設計，以及他們在迴收人體活動，震動，機械觸發，汽車輪胎，風，雨，水流等自然界所具有的動能中的廣泛應用。該書也係統介紹瞭摩擦納米發電機在移動/穿戴/柔軟式電子産品，生物醫學器件，傳感網絡，物聯網，環境保護和傳感，基礎設施檢查和國防安全方麵的應用實例。 王中林 等 著 王中林，中國科學院外籍院士和歐洲科學院院士。佐治亞理工學院終身校董事講席教授，Hightower終身講席教授，化學係兼職教授和電機係兼職教授。首位“韆人汁劃”很好人纔與團隊入選者、教育部長江學者講座教授。中國科學院北京納米能源與係統研究所首席科學傢和首任所長。靠前認可的納米科技領域領軍人物，在一維氧化物納米結構製備、錶徵及其在能源技術、電子技術、光電子技術及生物技術等應用方麵均作齣瞭原創性重大貢獻。發明瞭壓電納米發電機、摩擦納米發電機，並首先提齣瞭自驅動係統的概念，為微納電子係統的發展開闢瞭新途徑。開創瞭納米結構壓電電子學和壓電光電子學研究的先河，對納米機器人、人—機界麵、納米傳感器、醫學診斷等

《能量觸碰》 在觸手可及的微觀世界裏，隱藏著我們尚未完全理解的巨大能量寶藏。想象一下，每一次輕微的摩擦，每一次不經意的觸碰，都可能轉化為一股純淨而可持續的電能。本書並非介紹特定設備或技術原理，而是帶領讀者踏上一段探索“能量觸碰”的奇妙旅程，揭示那些隱藏在日常互動中的發電可能性，以及它們如何重塑我們對能源的認知。 本書將從宏觀到微觀，層層剖析那些能夠激發能量流動的基本物理現象。我們將首先迴顧曆史上人類對靜電的早期認識，從琥珀的摩擦起電現象，到特斯拉的早期實驗，這些看似簡單的觀察，卻為後來的能源探索埋下瞭伏筆。我們將深入理解電荷分離與轉移的基本原理，以及在不同材料界麵發生摩擦時，電荷是如何産生、積纍並最終形成電勢差的。這並非是枯燥的理論堆砌，而是通過生動的比喻和形象的描述，讓讀者理解這些抽象概念。 接著，我們將把視角聚焦於微納尺度下的“能量觸碰”。在這裏，材料的錶麵特性、分子結構以及形貌變化，都扮演著至關重要的角色。我們將探討各種材料的電荷極性、功函數差異，以及它們在接觸、分離、滑動等過程中如何協同作用，高效地産生電荷。我們會詳細介紹，為何有些看似平凡的物體，在經過巧妙的微觀結構設計後，能夠成為高效的能量采集器。這包括錶麵粗糙度、微納米結構的陣列化設計，以及它們如何增大接觸麵積、改善電荷轉移效率。 本書不會局限於單一的材料體係，而是會廣泛涉獵各種可能産生能量觸碰的材料組閤。從聚閤物與金屬的碰撞，到不同納米材料之間的相互作用，再到生物材料的獨特電化學特性，我們將展現能量觸碰的無限可能性。讀者將瞭解到，有機材料的柔韌性、無機材料的穩定性，以及復閤材料的協同效應，是如何為能量收集的設計提供廣闊的空間。 我們還將探討，如何通過外部激勵，進一步增強“能量觸碰”的發電效率。例如，溫度變化、機械應力、甚至空氣中的濕度，都可能成為觸發和調控電荷轉移的因素。我們將解析這些環境因素是如何影響材料錶麵狀態，進而影響電荷産生和傳輸的。這部分內容將幫助讀者理解，能量收集並非獨立於環境，而是與我們周圍的世界緊密相連。 本書的重點在於啓迪讀者思維，培養對“能量觸碰”現象的直觀感受和深刻理解。我們將通過分析一些想象中的場景，來闡釋這些原理的應用前景。設想一下，你的運動鞋可以在你每一步的邁動中收集電能，為你的電子設備供電；你的衣物可以在你活動時，將身體的微小摩擦轉化為可用的電力；甚至，城市的街道和建築錶麵，都能成為分散式的微型發電站。這些並非科幻，而是基於“能量觸碰”原理的真實可能。 我們將深入探討，如何將這些微觀的能量收集原理，轉化為可行的宏觀應用。這包括能量收集器的結構設計、電荷傳輸通道的優化、以及如何將收集到的微弱電能進行有效地儲存和管理。本書將引導讀者思考，如何將能量收集器集成到現有的設備和係統中，實現無縫銜接。 此外，本書還會觸及“能量觸碰”在生物醫學領域的潛力。例如，可植入式微型醫療設備，可以通過身體的運動來獲取能量，而無需頻繁更換電池。或者，利用生物體錶麵的微弱電信號，實現非侵入式健康監測。這些應用將展示，“能量觸碰”如何為未來的醫療科技帶來革命性的變化。 最後，本書將展望“能量觸碰”的未來發展方嚮。我們將探討，如何進一步提高能量收集效率，拓展能量收集的適用範圍，以及如何將這些技術推嚮大規模的商業化應用。讀者將瞭解到，這項技術不僅是應對能源挑戰的有力武器，更是推動科技進步、改善人類生活的重要驅動力。 《能量觸碰》是一次關於無處不在的能量潛力的探索。它不提供具體的解決方案，而是激發讀者對身邊每一個微小互動中蘊含的能量進行思考。通過理解“能量觸碰”背後的奧秘，我們能夠更好地認識自然，發現新的能量來源，並為構建一個更可持續、更智能的未來貢獻力量。這是一本屬於好奇心和創新者的書，它將點燃你對能量的全新認知，讓你發現，原來能量，就在你的指尖，就在你的每一次觸碰之中。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計就深深地吸引瞭我，那種抽象的綫條和色彩組閤，隱約傳達齣一種動態和能量感，仿佛能觸摸到那微小的摩擦力所蘊含的巨大潛能。拿到書的那一刻，我就迫不及待地翻閱起來。雖然我並非此領域的專業人士，但作者的敘述方式卻異常生動且富有邏輯。從最基礎的物理原理講起，比如靜電的産生，電荷的轉移，到摩擦納米發電機的基本結構和工作機製，每一個概念的引入都循序漸進，如同層層剝繭，讓我這個門外漢也能逐漸領悟其中的奧妙。書中大量的插圖和示意圖更是功不可沒，它們將復雜的理論知識具象化，使我能夠更直觀地理解微觀粒子在摩擦過程中的行為，以及能量是如何被收集和轉化的。我尤其對其中關於材料選擇的部分印象深刻，不同材料的錶麵形貌、介電常數、導電性等特性，如何直接影響發電效率，這部分內容讓我看到瞭科學研究的嚴謹性和細緻性，也體會到工程師們在材料科學和器件設計上付齣的心血。我感覺這本書不僅僅是枯燥的理論堆砌，更多的是一種對未知領域探索的精神，以及對未來能源解決方案的深刻洞察。它讓我看到瞭科技進步的可能性，以及那些看似微不足道的現象背後隱藏的巨大力量。

評分☆☆☆☆☆

作為一名對前沿科技充滿好奇心的愛好者，我一直對那些能夠改變我們生活方式的技術抱有極大的興趣。這本書《摩擦納米發電機》恰好滿足瞭我的這一需求。它不僅僅是在介紹一種技術，更是在描繪一種未來。我從書中瞭解到，摩擦納米發電機利用的是生活中無處不在的摩擦起電效應，這本身就充滿瞭“變廢為寶”的智慧。作者詳細闡述瞭不同摩擦納米發電機的設計原理，從最基礎的接觸分離式，到滾動式，再到振動式，每一種都伴隨著清晰的原理圖和詳細的性能分析。我對於書中關於“電荷積纍與耗散”的機製講解尤其著迷，作者用通俗易懂的語言解釋瞭電荷如何在接觸和分離的過程中産生，以及如何被有效地收集起來，這對於理解發電過程至關重要。書中還涉及到瞭材料科學在摩擦納米發電機領域的應用，比如高分子材料、納米材料的特性對發電效率的影響，這讓我意識到，這項技術的發展離不開跨學科的閤作。我感覺這本書像是一扇窗戶，讓我窺見瞭未來能源技術發展的一個重要方嚮，它讓我對科學的無限可能性充滿瞭敬畏和期待。

評分☆☆☆☆☆

這本書就像一扇通往未來能源世界的大門，讓我得以一窺那些正在悄然改變我們生活的新興技術。《摩擦納米發電機》這本書，用一種非常易於理解的方式，揭示瞭摩擦這一看似平凡的現象背後蘊藏的巨大能量潛力。作者在書中深入淺齣地介紹瞭摩擦納米發電機的基本原理，包括電荷的轉移機製、能量的收集方式，以及不同材料在其中的作用。我特彆被書中關於“柔性化”和“小型化”的討論所吸引，這預示著未來的電子設備將能夠更加輕便、靈活，並且能夠依靠自身的運動來供電，這無疑會徹底改變我們對便攜式電子産品的認知。我非常欣賞作者在書中對不同應用場景的設想，從環境監測傳感器到醫療植入設備，再到智能服裝，這些都讓我看到瞭摩擦納米發電機廣闊的應用前景。這本書不僅僅是理論的堆砌，更是對未來技術發展方嚮的探索和展望，它讓我對接下來的科技創新充滿瞭期待。

評分☆☆☆☆☆

閱讀這本書的過程，就像是一場充滿驚喜的探索之旅。我原本以為“摩擦納米發電機”聽起來可能有些枯燥，但事實證明我的擔憂是多餘的。作者以一種引人入勝的方式，將這個看似微觀的物理現象，與我們日常生活中可能遇到的應用場景緊密聯係起來。我驚嘆於作者如何將復雜的物理理論，比如“ triboelectric effect”（摩擦電效應）和“ electrostatic induction”（靜電感應）等概念，用清晰且富有邏輯的語言進行闡釋。書中大量的圖示，將抽象的概念變得生動具體，讓我能夠輕易地理解電荷是如何在摩擦過程中産生的，以及如何被收集和利用。我特彆喜歡書中關於不同結構設計的討論，例如如何通過改變材料的幾何形狀、排列方式來優化能量收集效率。這種對細節的關注，體現瞭作者在研究上的嚴謹性和深入性。我感覺這本書不僅僅是一本教科書，更是一位資深研究者對未來能源趨勢的深刻洞察和熱情分享，它點燃瞭我對科技創新的更多好奇和期待。

評分☆☆☆☆☆

作為一名對新事物充滿好奇心的人，我總是樂於探索那些能夠帶來顛覆性改變的技術。《摩擦納米發電機》這本書，正是這樣一本能夠打開我視野的書籍。作者以極其清晰和邏輯嚴謹的方式，嚮我展示瞭如何利用我們日常生活中最常見的“摩擦”現象，來産生電能。我從書中瞭解到，摩擦納米發電機不僅僅是一種新奇的發電方式，更是未來可穿戴設備、物聯網傳感器等領域重要的能源解決方案。我尤其對書中關於“柔性化”和“集成化”的討論印象深刻，這意味著未來的電子設備將能夠更加貼閤人體，甚至融入衣物，並且能夠依靠自身的運動來供電，這無疑會極大地解放我們對傳統電池的依賴。這本書讓我看到瞭科技如何從微觀的粒子運動，走嚮宏觀的應用場景，讓我對未來科技的發展充滿瞭無限的遐想和期待。

評分☆☆☆☆☆

我購買這本書主要是齣於對可持續能源的關注，希望能夠瞭解一些新興的發電技術。《摩擦納米發電機》這本書確實給我帶來瞭許多啓發。作者並沒有迴避技術發展過程中遇到的挑戰，而是坦誠地探討瞭如何提高能量轉換效率，如何實現大規模生産，以及如何將這些器件集成到實際應用中。我尤其欣賞書中關於“電極材料選擇”和“錶麵修飾”的章節，這些細節之處往往決定瞭器件的最終性能。作者通過大量的實驗數據和理論模型，為我們展示瞭如何通過精細的設計和材料優化來突破瓶頸。我印象最深的是書中對柔性摩擦納米發電機的介紹，這種能夠彎麯、拉伸的發電裝置，為可穿戴電子産品和物聯網設備提供瞭全新的能源解決方案，這讓我看到瞭科技如何更加貼近我們的日常生活。這本書的內容並非高高在上，而是充滿瞭實踐的指導意義，它讓我明白，科學的進步離不開對細節的極緻追求和對創新的不懈探索。

評分☆☆☆☆☆

這本書的章節設置非常閤理，從基本原理到器件設計，再到應用前景，層層遞進，使得我這個對該領域不太熟悉的讀者也能逐步掌握核心內容。作者在闡述“摩擦納米發電機”的工作原理時，運用瞭大量的比喻和生動的語言，將抽象的物理概念具象化，例如將電荷的産生比作“相互拉扯”，將能量的收集比作“捕獲飛舞的精靈”。這種生動的描述方式，極大地降低瞭理解門檻，也讓閱讀過程變得更加有趣。我尤其對書中關於“不同摩擦模式”的討論印象深刻，例如接觸分離式、滑動式、摩擦振動式等，每一種模式都有其獨特的能量産生機理和應用優勢。作者通過詳細的圖文解析，讓我能夠清晰地理解它們之間的區彆和聯係。這本書讓我看到瞭科學研究的嚴謹性，同時也感受到瞭科學傢們將前沿科技帶入現實的決心和熱情。

評分☆☆☆☆☆

在我翻開這本書之前，我對於“摩擦納米發電機”這個概念是模糊的，甚至有些懷疑它的實用性。然而，閱讀之後，我被書中嚴謹的科學論證和令人振奮的應用前景深深吸引。作者從最基礎的物理原理入手，細緻地講解瞭摩擦起電的機製，以及如何將這種微小的電荷轉化為可用的電能。我尤其對書中關於“電荷分離”和“電荷收集”的詳細描述印象深刻，作者通過大量的圖示和公式，清晰地呈現瞭能量轉換的每一個環節，讓我對這一過程有瞭深刻的理解。我非常欣賞書中對於不同結構設計和材料選擇的探討，這部分內容展現瞭科學傢們在優化發電效率和器件性能上付齣的巨大努力。這本書讓我看到瞭科學研究的嚴謹性和創新性，以及如何將基礎理論應用於解決實際問題。它讓我對未來清潔能源的發展充滿瞭信心，也讓我對科學傢們的智慧和勤奮充滿瞭敬意。

評分☆☆☆☆☆

我抱著一種學習新知識的心態來閱讀這本書，結果卻遠遠超齣瞭我的預期。作者在開篇就勾勒齣瞭一個令人振奮的應用場景：未來的可穿戴設備，甚至植入式醫療器械，將不再需要笨重的電池，而是依靠我們身體的微小運動來供電。這種“自給自足”的能源模式，聽起來就像科幻小說裏的情節，但這本書卻用紮實的科學依據，將這一切變為可能。我特彆喜歡作者在闡述“摩擦電效應”時所使用的比喻，他將兩種材料的接觸、分離比作一場精妙的“能量芭蕾”，電荷就像舞者，在舞颱（材料錶麵）上翩翩起舞，最終被收集起來。這種生動形象的描述，極大地降低瞭理解門檻。書中關於不同類型摩擦納米發電機的介紹，也讓我大開眼界，從最簡單的壓電式，到更為復雜的柔性器件，每一種都有其獨特的優勢和應用領域。我尤其關注瞭書中對“能量收集效率”的討論，以及影響效率的關鍵因素，比如接觸麵積、摩擦次數、材料的絕緣性等等。這部分內容非常實用，如果我將來有機會從事相關研究，這些信息無疑將是寶貴的參考。這本書讓我看到瞭科學研究是如何一步步從理論走嚮實踐，如何將奇思妙想變成觸手可及的技術。

評分☆☆☆☆☆

在我對這本書的內容進行初步瞭解後，我發現它不僅僅是一本介紹“摩擦納米發電機”技術的書籍，更是一部關於如何從自然現象中汲取靈感的科學探索史。作者在書中對“摩擦電效應”的起源和發展進行瞭梳理，並詳細介紹瞭不同科學傢在這一領域所做的貢獻。我特彆對書中關於“材料的錶麵特性”對發電效率的影響的章節著迷，作者深入剖析瞭材料的粗糙度、介電常數、功函數等因素如何共同作用，決定瞭發電機的性能。這讓我意識到，看似簡單的摩擦，背後卻蘊含著極其復雜的物理和化學過程。書中對“能量收集電路”的設計討論也給我留下瞭深刻印象，如何有效地將産生的微弱電能進行儲存和利用，是實現實際應用的關鍵。這本書讓我看到瞭科學研究的深度和廣度，以及科技進步的無限可能。