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

Великолепная семерка: истории тех, кто меняет науку и энергетику

3 мин. чтения
Из проруби выныривает морской единорог, робот-помощник показывает его инженеру

Тайны древних цивилизаций и загадки природы: проверьте свои знания в квизах об энергетике

3 мин. чтения
История энергетики в лицах от шумеров до выдающихся деятелей Российской империи

От древних мифов до первых технологий: как люди приручали энергию

4 мин. чтения

Календарь на миллионы лет и вязаные АЭС: что российская энергетика приготовила на Новый год

2 мин. чтения
Привычные виды городских ТЭЦ с трубами могут остаться в прошлом

Первую в мире экологически чистую ТЭЦ разработали российские ученые

2 мин. чтения
Украшенная гирляндами елка в каминном зале

Елочка, зажгись! История гирлянды от первой свечки до наших дней

5 мин. чтения

«Эффект бабочки» помог российским ученым повысить надежность атомных реакторов и энергетических установок

2 мин. чтения
Артем Закиров, заместитель генерального директора по буровым сервисам «Инженерно-технологического сервиса»

Игра в змейку: как добывают нефть под морем и болотами

4 мин. чтения

Стало известно, сколько полезных ископаемых можно извлечь на арктическом шельфе России

1 мин. чтения

От гусиных перьев до инъекционного литья: из чего делают искусственные ели

4 мин. чтения