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
Горбатый кит. Фото: Magnific

Хвост или плавники — что общего у турбин и горбатых китов? Узнайте из квиза о технологиях, вдохновленных природой!

1 мин. чтения

Инженер пишет — система считает: ИИ-помощник ускорит разработку нефтяных месторождений

1 мин. чтения
Березовская теплоэлектростанция. Фото: Shutterstock

Уголь 2.0: на Дальнем Востоке и в Сибири строят новые угольные теплоэлектростанции мощностью свыше двух гигаватт

1 мин. чтения

Зарядка на колесах: в России создали беспилотную зарядную станцию для электромобилей

1 мин. чтения
Грузовое судно в море. Изображение сгенерировано нейросетью

Из земли в море: что известно о новом топливе для кораблей

3 мин. чтения

В России нашли способ превращать пластик в сырье для автомобильного топлива

1 мин. чтения
Саяно-Шушенская ГЭС. Фото: Shutterstock

От каньона до мерзлоты: семь необычных ГЭС России

2 мин. чтения

В Москве обсудили новые механизмы поддержки инфраструктурных проектов в энергетике и промышленности

1 мин. чтения
Фото: iStock

В России представили АЭС для Луны и Арктики размером с морской контейнер

1 мин. чтения
Сотрудник научно-исследовательского центра Геосфера в Тюмени с образцом керна в руках

Двойник из глубины: в России напечатали высокоточную модель земных недр на 3D-принтере

2 мин. чтения