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

Космические «призраки» помогли ученым заглянуть внутрь промышленного оборудования без остановки производства

2 мин. чтения
Фото: Анатолий Стребелев / Росконгресс

О диагнтостики двигателей до цифровых двойников: на РЭН показали технологии будущего для энергетики

2 мин. чтения

Подземная «многоэтажка» для серверов: в Кузбассе предложили размещать дата-центры в угольных карьерах

1 мин. чтения

Виртуальная смена: в России разработали проект компьютерного тренажера для операторов НПЗ

1 мин. чтения

Руководитель проекта «Чистая Арктика» Руслан Губайдуллин рассказал, для чего нужен регулярный экологический мониторинг северных территорий

1 мин. чтения

В России выберут перспективные технологические решения для промышленности

1 мин. чтения

Ледоход или половодье — что помогает ГЭС вырабатывать больше энергии? Проверьте себя в квизе о гидроэнергетике

1 мин. чтения
Фото: Анатолий Стребелев / Росконгресс

Экскаватор, который проходит в дверь: на РЭН представили компактного робота-демонтажника

2 мин. чтения

Кто стал лучшим журналистом в энергетике: итоги конкурса «Энергия пера — 2026»

4 мин. чтения

Киловатты про запас: на Дальнем Востоке построят накопители мощностью 250 МВт

1 мин. чтения