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
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

Книжный шкаф или аквариум — с чем рядом нельзя ставить роутер? Узнайте из квиза о бытовых вещах

1 мин. чтения
Робот-собака в лаборатории. Фото: Shutterstock

В Москве научили роботов-собак «работать в стае» на объектах промышленности и энергетики

1 мин. чтения
Мыс в Арктике. Фото: Shutterstock

На карте Арктики появился мыс Кучиева, названный в честь легендарного капитана атомного флота

1 мин. чтения
Зарамагская ГЭС-1. Фото: «РусГидро»

Как люди превратили горы в источник энергии: фотогалерея

2 мин. чтения
Фото предоставлено организаторами

Индия стала первой страной — партнером Российской энергетической недели

1 мин. чтения
Фото предоставлено организаторами

Фонд Росконгресс представил международные форумы осени 2026 года

2 мин. чтения
Новый минерал в Кировском руднике Хибинского массива. Изображение сгенерировано нейросетью

Кристаллы энергии: на Кольском полуострове обнаружили минерал с редкоземельными элементами

1 мин. чтения

Зачем роботы «путешествуют» по трубам и что они там делают

3 мин. чтения