Top.Mail.Ru
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

Эксперт по разработке нефтегазовых месторождений Дмитрий Тананыхин рассказал, где пригодятся российские модульные буровые установки

2 мин. чтения

Чем занимались «Ребята с улицы Панисперна» и студенческие научные общества СССР: узнайте в квизе об открытиях молодых ученых

1 мин. чтения
Фото предоставлено организаторами форума

Будущее электроэнергетики обсудят на форуме «ЭНЕРГОПРОМ» в Казани

1 мин. чтения

Энергия для Сибири и Дальнего Востока: правительство одобрило строительство восьми новых энергетических объектов

1 мин. чтения

Сахар вместо кислорода: китайские ученые создали технологию получения водорода из воды и глюкозы

1 мин. чтения

Как устроена цифровая нефтяная компания

1 мин. чтения

В Югре запустили первую российскую компактную буровую установку нового поколения

1 мин. чтения

Как уместить подземный мир в микрочипе

3 мин. чтения

Директор экспертного центра Союза нефтегазопромышленников Анатолий Замрий рассказал, чем работа в энергетической отрасли привлекает студентов

2 мин. чтения

Зубы древних организмов помогли российским ученым уточнить геологию месторождений

2 мин. чтения