Новости

В Китае разработали новую технологию получения электричества от движений человека

11 мая 2021

Разработки, связанные с получением энергии из окружающей среды или движений человека, становятся одним из основных технологических трендов. Автономное питание необходимо для развития интернета вещей и зарядки «умных» устройств, таких как смарт-часы или фитнес-трекеры.

Исследования идут сразу по нескольким направлениям, один из которых — трибоэлектрический эффект, или возникновение электрического заряда в результате трения. На этом эффекте базируется и новая технология генерирующих датчиков давления, предложенная группой ученых из Северо-Западного политехнического университета Китая под руководством профессора Вэйчжень Юаня.

Авторы исследования отмечают, что за последнее время созданы различные конструкции трибоэлектрических наногенераторов, но все они обладают существенными недостатками. Так, при использовании обычных металлических электродов вся конструкция получается жесткой и непрозрачной, а материалы, применяемые для гибкой подложки датчиков, на самом деле, недостаточно гибкие, что создает неудобства и дискомфорт при тесном контакте с человеческим телом. Гибкие электроды на основе гидрогелей, обладающие более высокой биосовместимостью, плохо переносят воздействие окружающей среды: при низких температурах они загустевают, а при высоких — начинают испаряться.

В датчике, разработанном командой профессора Юаня, в качестве трибоэлектрического слоя и электрода также используется гидрогель, при этом ученые улучшили его свойства. Они повысили температурную устойчивость геля — теперь он сохраняет свои свойства в диапазоне от -20 до 60 °С. Для изготовления трибоэлектрических поверхностей впервые использованы микропирамидальные структуры, что увеличило площадь контакта датчика, а значит и его чувствительность. При этом трение между этими пирамидальными структурами способно генерировать достаточно энергии для питания устройств.

«Получился тактильный датчик автономного питания, обладающий широкой устойчивостью к воздействию окружающей среды и отличной чувствительностью. Он может обнаруживать минимальные изменения давления путем измерения выходного сигнала трибоэлектрической энергии без внешнего источника питания», — говорит один из участников исследовательской группы, доцент Кай Тао.

0
Haha
Haha
0
0
Love
Love
0
0
0
Читать также
Победители конкурса костюмов в номинации «Гость из будущего» от онлайн-журнала «Энергия+» на фестивале «Петербург Фонтанка SUP»

«Энергия+» наградила самых футуристичных сапсерферов

2 мин. чтения
Вахтовики одного из северных нефтяных месторождений заблудились в лесу и встретили шамана, который беседует со сказочным медведем

Отвага или сила слова — какую способность подарят вам герои северных мифов?

1 мин. чтения

Как корабли заправляются прямо в море: рассказывает капитан необычного судна

1 мин. чтения
Фото предоставлено организаторами

Эксперты обсудят, как искусственный интеллект изменит российскую тепловую энергетику

1 мин. чтения
Фото предоставлено организаторами

Названы лучшие российские экотехнологии 2026 года

1 мин. чтения
Женщина-лаборант с чашкой Петри. Фото: iStock

Бактерии вместо бетона: в России создали биотехнологию для укрепления грунта в Арктике

2 мин. чтения
Робот-сварщик. Фото: Shutterstock

От сварки до контроля качества: в России в 2,5 раза выросло число промышленных роботов

1 мин. чтения
Охлаждение электроники при помощи света. Изображение сгенерировано нейросетью

Свет вместо кулера: ученые СПбГУ создали технологию охлаждения электроники

2 мин. чтения
Горючий лед. Фото: Magnific

В России предложили отапливать удаленные поселки с помощью «горючего льда»

1 мин. чтения
Представители технологических стартапов на конференции «Разумный венчур»

Как сделать научный стартап успешным: советы тех, у кого получилось

4 мин. чтения