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
Группа независимых экспертов

Международное энергетическое агентство спрогнозировало рост спроса на нефть и газ как минимум до 2050 года

2 мин. чтения
Горный комбайн

Новые «зубы» помогут горнодобывающим предприятиям экономить электроэнергию

1 мин. чтения
Национальный промышленный форум

Национальный промышленный форум объединит лидеров российской индустрии в Москве

1 мин. чтения
Почтальон приносит подарок с подписью Майкла Фарадея

Подарок Фарадея: что такое электромагнитная индукция и где ее найти

3 мин. чтения
Культура народов крайнего севера

«Чем дальше на север — тем выше ощущение ценности культуры в жизни человека»

4 мин. чтения
Сотрудник компании Газпром нефть

«Газпром нефть» и «Росатом» стали лучшими работодателями ТЭК России по версии РБК

1 мин. чтения
Золотая пленка для производства электродов нового поколения

Прозрачное золото: в России создали сверхтонкую пленку для гибких электродов

2 мин. чтения
Конструктор атомов

Конструктор атомов: как искусственный интеллект помогает создавать новые материалы для энергетики

4 мин. чтения
Российская энергетическая неделя

«Наука обеспечивает опережающее развитие атомных технологий в России»

1 мин. чтения
Волновая электростанция использует энергию течений

Ученые нашли способ превратить течения Азовского моря в источник возобновляемой энергии

1 мин. чтения