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
Конференция ЦИПР

Витрину с безопасными российскими приложениями для промышленности представили на ЦИПР

1 мин. чтения

Кто запускает новые технологии там, где нет связи и дорог

3 мин. чтения

Исследователь Арктики и специалист по кибербезопасности: эксперты назвали перспективные профессии в энергетике

1 мин. чтения
Инопланетяне закрывают проект взрыволета «Орион», чтобы он не обнаружил их в космосе

Что такое «взрыволет» и зачем ему «съедать» по одной ядерной бомбе в секунду?

3 мин. чтения
Стадион Петровский

Первый федеральный чемпионат по мини-футболу среди топливно-энергетических компаний пройдет в Петербурге

1 мин. чтения

В Минэнерго назвали наиболее перспективные пути применения цифровых двойников в ТЭК

1 мин. чтения
Павел Петров, студент Казанского национального исследовательского технологического университета

Регенерация асфальта: как дороги «лечат» свои трещины

2 мин. чтения

Ученые из Китая подсмотрели у жуков и кактусов секрет создания умной поверхности для генерации тока из тумана

1 мин. чтения

«Нам предстоит создать цифровой двойник энергетической отрасли»

1 мин. чтения

«Космическое электричество» помогло ученым заглянуть под землю в Арктике

1 мин. чтения