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

Что опаснее — розетка или электрический угорь? Узнайте из квиза об энергии живой природы

1 мин. чтения
Премия имени Федора Прядунова. Фото предоставлено организаторами

От ИИ до кибербезопасности: авторов цифровых проектов для топливного комплекса наградят в Петербурге

1 мин. чтения

«Бесконечные рельсы» и другие изобретения российского механика-самоучки

4 мин. чтения
Сотрудник центра изучения вечной мерзлоты во время мониторинга

Доктор геолого-минералогических наук Данис Нургалиев рассказал о преимуществах новой технологии мониторинга инфраструктуры на вечной мерзлоте

2 мин. чтения
Линии электропередач. Фото: Shutterstock

Энергетический апгрейд: электросети регионов России подготовят к обновлению

1 мин. чтения
«Паук-человек»

Круче, чем в кино: суперспособности пауков

2 мин. чтения
Источники электронной музыки

Семь источников энергии — семь мелодий: узнайте, как звучит музыка, рожденная энергетикой!

1 мин. чтения
Харасавэйское месторождение на Ямале

Лазерный аэромониторинг повысил точность контроля промышленной инфраструктуры в Арктике

2 мин. чтения
Буровое долото в процессе обработки защитным покрытием. Изображение сгенерировано нейросетью

Закаляющий «душ» из азота: ученые подобрали сверхпрочную защиту для буров и турбин

2 мин. чтения
Месторождение компании «Газпром нефть» в Ноябрьске

Капсулы с «таймером»: ученые придумали, как доставлять химический «груз» на глубину до пяти километров

1 мин. чтения