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

Луна или Сахалин — куда водород добрался раньше? Узнайте из самого «легкого» квиза

1 мин. чтения

В Москве пройдет электрофорум об искусственном интеллекте, зарядных станциях и технологиях будущего

1 мин. чтения

Экология как технология: в Петербурге обсудят будущее промышленности

1 мин. чтения

Китайские ученые превратили башни ветрогенераторов в гравитационные накопители энергии

1 мин. чтения
Пробирки с водой в лаборатории. Фото: iStock

Умный фильтр: российские ученые вырастили «наносито» для очистки нефти и воды

2 мин. чтения
Паровая турбина. Фото: iStock

Российские энергомашиностроители выпустят семь газовых турбин для электростанций в 2026 году

1 мин. чтения

Они уже здесь: технотренды, которые изменят мир в ближайшем будущем

3 мин. чтения
Сотрудники центра управления добычей

Эксперт по технологиям в нефтегазовой отрасли Кирилл Богачев рассказал о преимуществах цифровых модулей управления добычей нефти

1 мин. чтения
Оренбургское месторождение компании «Газпром нефть»

В России систему управления добычей уместили в миниатюрную плату

1 мин. чтения

Как Неглинная давала Москве энергию — и куда она исчезла

3 мин. чтения