Исследователи из Университета Алабамы в США использовали скотч из магазина для создания трибоэлектрического наногенератора, способного собирать электроэнергию от человеческого тела и из окружающей среды.
Их разработка способна питать такие небольшие приборы, как биодатчики, путем преобразования механической энергии трения и движений в электричество. Генератор создан из металлизированных пленок полиэтилентерефталата, выполняющих роль электродов, и слоев скотча.
Разработчики подчеркивают, что генерация электроэнергии происходит за счет взаимодействия полипропилена и акрилового клеевого слоя во время того, как на них нажимают и отпускают. При этом вследствие слабого межмолекулярного взаимодействия (сил Ван-дер-Ваальса) на границах возникают зазоры атомного размера.
В рамках исследования, разработанный трибоэлектрический генератор зажимали между двумя пластиковыми пластинами, что конструктивно позволило создать вибрационный сборщик энергии с массой, которая крепилась к верхней части. Как отмечает научный сотрудник Мунхен Джанг, он стремился испытать различные типы скотча, чтобы проверить, обеспечат ли они необходимое количество мощности и меньшую адгезию для меньшего механического сопротивления по сравнению с двусторонним скотчем.
«Попробовав различные комбинации, мы смогли получить еще большую мощность. Кроме того, поскольку контакт и разделение происходят только на гладких поверхностях с новым TENG, нам больше не нужно беспокоиться о липких поверхностях двустороннего скотча. Поэтому он может работать на очень высоких частотах до 300 Гц», — добавил Мунхен Джанг.
Исследователи заменили двусторонний скотч на более толстый и прочный односторонний и убедились, что максимальная мощность их устройства составляет 53 милливатта. Генератор поместили на вибрирующую пластину, чтобы вызвать повторяющиеся контакт и разъединение. Этого оказалось достаточно для питания 350 светодиодных ламп и лазерного указателя. Гладкая поверхность снизила механическое сопротивление, обеспечив быстрый контакт и разделение и повысив выходную мощность.
Кроме этого разработчики запитали от генератора датчик для фиксации звуковых волн и носимый на теле биосенсор для фиксации движений руками, который используется в устройствах для замера активации мышц.
«Мы продолжим наши исследования с различными приложениями и конструкциями. Мы показали, как происходит сбор энергии и питание носимых биосенсоров. Вскоре будет подана заявка на патент Мы также работаем над звуковым датчиком. Одной из самых больших проблем с устройствами TENG является их низкая рабочая частота (<5 Гц). Наша конструкция демонстрирует работу до 300 Гц, что является значительным улучшением по сравнению с существующими конструкциями. Более того, получение большего количества энергии из окружающей среды приведет к более широкому спектру применений», — отмечает Мунхен Джанг
Результаты исследования были опубликованы в журнале ACS Omega
Источник: InterestingEngineering
Favbet Tech – это IT-компания со 100% украинской ДНК, которая создает совершенные сервисы для iGaming и Betting с использованием передовых технологий и предоставляет доступ к ним. Favbet Tech разрабатывает инновационное программное обеспечение через сложную многокомпонентную платформу, способную выдерживать огромные нагрузки и создавать уникальный опыт для игроков.
Сообщить об опечатке
Текст, который будет отправлен нашим редакторам: