电刷架技术推动生物燃料电池的进步

见得思义

       由佐治亚大学化学家贾森·洛克林领导的研究小组将噻吩分子链和苯分子链喷涂于金属表面，形成厚度仅为5纳米至50纳米的超薄薄膜。这种薄膜的结构就像一只牙刷，而共轭高分子链如同刷毛。研究职员称这类涂料为高分子电刷架。分子导线实际上就是这种薄膜中的极其紧密的高分子链。为了能够在延展中仍保持分子链的紧密排列，他们采用了一种称为“移植法”的方法，首先喷涂一个单层噻吩作为薄膜的最初涂料，然后使用一种控制聚合技术来建造噻吩链或者苯链。

       洛克林夸大，这项技术使科学家们能够控制各种高分子结构，从而为扩展如传感器、晶体管和二极管等电子装置的多样化用途提供了可能。其下一步工作就是开发相关应用。例如，高分子电刷架技术可广泛用于一系列与人体活性组织紧密连接的装置中，如生物传感器、假肢、起搏器和仿生耳朵。同时，这种薄膜本身也可能被用于晶体管或者如太阳能电池这样的光伏器件之中。

       洛克林指出，利用人体中的燃料资源（如葡萄糖）是十分难题的。固然人体中的酶具有很好的转换化学能为电能的能力，但它们有起到天然保护作用的绝缘层，阻止了电子从活性位点传送到电极，因此不是很有用。而分子导线则能够提供一个更好的供电荷活动的通道。有机半导体的机能变换有赖于单位数目和尺寸大小。噻吩本身是绝缘体，但通过一种可控方式将众多噻吩分子连接在一起，就使得这种聚合物具有了导电机能。

        一种整流式电动机的碳刷夹，其中碳刷是可更换地安装并且可以使碳刷夹和碳刷的组装简便化，由碳刷产生的热很容易散发，由此增强了碳刷的功能。其具有一带刷端的碳刷的容纳部分和一个具有一悬挂部分以及一个接头片的引线端子，其特征在于其包括一个由绝缘材料形成的夹待体。

       在所述的容纳部分的内表面形成有两个在纵向方向延伸的相对的引线容槽，所述的引线端子的盖子插入到一个引线容槽中使得引线端子的悬挂部分位于所述的安装台阶上而另一个容槽则作为冷却通道；在所述的容纳部分的内表面形成有两个在纵向方向延伸的相对的碳刷容槽，每一个碳刷容槽设置在所述的两个引线容槽的中间位置以形成一十字形的截面，碳刷安装在所述的两个碳刷容槽之间而刷端则位于安装台阶上；和通过在每一个引槽的一端向其中间延伸的开口而形成冷却装置，所述的冷却装置可以使所述的接头片向外弯曲并散热。

       整流式电动机的碳刷夹通过采取用柔性铜导体与刷端连接，从而降低了碳刷的侧表面与碳刷夹持体的内表面之间的摩擦接触，其没有卡盘式的惰性导电体，并因此防止了在它们之间的短路现象，由此可以降低热量的产生。

        碳刷的作用是把电机外部的电源(一般是直流的励磁电流),通过滑环(在转子上,随转子一同运转),提供到转子的绕组(励磁绕组)上去.起电流换向的作用.这样就能让转子转动时,流入的直流电保持从转子的一端流入,从而使电机向一个方向旋转.碳刷与电机的转子良好的接触,碳刷与电源连接为转子提供电能.而且碳刷不易氧化.寿命长电动机的碳刷有好多种,一般是不好通用的.

碳刷的性能指标：
    　　1、无抖动——从根本上解决了传统滑环抖动而产生打火的问题。
    　　2、低线速、高寿命——滑环的线速度降低一半，电刷的寿命从原来5000小时延长到现在30000小时。是传统集电器电刷6倍。
    　　3、滑环使用寿命平均为10年。使维护量大大减小。3年之内免维护。
    　　4、配有全自动电刷磨损检测装置。

    　集电器可以极大延长绕线电机的维护周期，提高电机使用寿命，达到3年免维护效果。其采用新型滑环碳刷装置，新型滑环碳刷装置是旨在从根本上克服传统电刷、滑环缺陷的创新技术。首先，将原来安装在电动机轴上的滑环、电刷装置设计成独立的集电装置，通过电法兰和电缆桥架与电动机实现机械和电气的连接。新型滑环碳刷装置的滑环采用双轴承支撑，加上电法兰的缓冲作用，滑环的抖动得以彻底避免；同时，由于不再和电动机轴发生直接联系，新型滑环碳刷装置的滑环直径很小，大约是传统滑环直径的一半，滑环的线速度降低1/2，相应的电刷磨损明显减小，寿命可以提高3——4倍。

       电机配件是电机（除鼠笼式电动机外）传导电流的滑动接触体。在直流电机中，它还担负着对电枢绕组中感应的交变电动势，进行换向（整流）的任务。电机配件的种类繁多。实践证明：电机运行的可靠性，在很大程度上决定于电机配件的性能。制造电机配件所使用的原料较多，它们具有不同的物质结构和性能，将这些不同性质的原料按一定比例配合混匀，则得到与单一原始原料性能完全不同的综合效果。干粉粒度组成，影响它的堆积密度，由于颗粒间的相互搭接的差异，产生不同程度的孔隙（气孔）。颗粒越细，表面积也越大，需粘结剂多。颗粒的长宽比不同，成型后电机配件具有各向异性。煤沥青、煤焦油粘结剂的组成十分复杂，它的生产方法、技术指标以及加入量的多少，均直接影响产品的最终性能。不同牌号的电机配件，其技术性能上有较大的差异。所以需要在配方和工艺中进行调整。配方组成包括：!）选用不同的原料和所占比例；"）干粉的粒度组成；#）粘结剂的种类、性质和所占比例。到目前为止，还不能根据电机配件性能要求，采用理论计算的方法，设计产品配方。一般是根据理论计算和实际试验相结合的方法确定。当生产工艺和原料质量改变时，原来的配方便不一定适用，此时应修改工艺与配方，才能达到原定的质量标准和使用要求。对于使用***较高的产品，应尽量维持配方和工艺的稳定。电机配件可以用于直流电机或交流换向器电机，比如通用电动工具上，象手电钻和角磨机上，皆用到它。他是用来和换向器配合来实现电机电流换向的。