基于液态金属微流控感应起电机的能量收集

我们描述并演示了一种基于 Wimshurst 感应起电机微流控实现的新型能量收集技术。该原型器件利用由液态汞液滴包裹于绝缘油中的多相系统，将压力驱动流的机械能转化为电能。相邻金属液滴间的静电感应驱动电荷通过外部电极路径，实现连续的电荷放大与收集。我们展示了初始原型 4 nW 的功率输出，并给出计算表明直接的器件优化可使功率输出提升三个数量级以上。在该水平上，受黏性耗散限制的此能量收集机制的效率可超过 90%。微流控环境使得简便的缩放与并行化成为可能，并可与人体运动等多种环境机械能源实现液压匹配。