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

Битва за Москву: кто обеспечивал энергией город и фронт в переломный момент Великой Отечественной

5 мин. чтения
Изображение сгенерировано нейросетью

В Петербурге напечатали на 3D-принтере «соты» для промышленной очистки жидкостей и газов

1 мин. чтения

В Новосибирске студенты создали умного бота, который следит за отоплением школ и детских садов

1 мин. чтения

Цифровое моделирование помогло российским инженерам создать «скоростные магистрали» для жидкости

1 мин. чтения
Фото iStock

Безымянный мыс в Арктике назовут в честь легендарного капитана атомного ледокола «Арктика» Юрия Кучиева

1 мин. чтения
Волжские бурлаки на фоне скоростного «метеора»

От бурлаков до «метеора»: как самая длинная река Европы стала полигоном новых технологий

4 мин. чтения

История российской энергетики от петровских времен до цифровой революции: часть третья

1 мин. чтения
Фото iStock

Студенты российских вузов назвали чистоту водоемов одной из главных экологических тем

2 мин. чтения

Вагоны с подогревом, морские гиганты и хайвей вокруг Земли: как путешествует энергия

1 мин. чтения
Вид на Русский мост во Владивостоке. iStock

Минэнерго планирует усилить энергосистему Приморья накопителями на 250 мегаватт

1 мин. чтения