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

Директор «Сообщества потребителей энергии» Валерий Дзюбенко рассказал, как комплексное прогнозирование определяет технологическое будущее энергетики

1 мин. чтения
фото Росатом возобновляемая энергия

В России введут около 1 ГВт возобновляемых источников энергии в 2026 году

1 мин. чтения

От гуманоидных роботов до квантовых вычислений: эксперты назвали главные технологические тренды ближайшего будущего

2 мин. чтения
Два фотона в космическом пространстве спешат на Землю

По галактикам и весям: путешествуем вместе с фотонами

2 мин. чтения
Фото предоставлено организаторами

Российские студенты познакомятся с правилами «синей» экономики на «ВузЭкоФесте»

1 мин. чтения

Геологи против мифов: разбираем пять популярных заблуждений о мире вокруг нас

1 мин. чтения

В Москве наградят лучшие проекты в области искусственного интеллекта

1 мин. чтения

Доктор геолого-минералогических наук Юрий Войтеховский рассказал, как мониторинг вечной мерзлоты поможет развитию северных территорий

1 мин. чтения

Как хайтек-инженеры создают цифровую карту подземного мира

1 мин. чтения

В России создали цифровую модель, которая прогнозирует состояние вечной мерзлоты на десятилетия вперед

2 мин. чтения