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
Центр обработки данных. Фото Shutterstock

Маленькая АЭС для больших ЦОДов: в России создают реакторы для дата-центров

1 мин. чтения
Никола Тесла в поединке с мастером Йодой. Изображение сгенерировано нейросетью.

Тесла или Йода? Угадайте, кому принадлежат научные цитаты — ученым или героям фантастики

1 мин. чтения
Фото предоставлено организаторами

Экопремия назвала первых претендентов на победу: лидируют проекты по искусственному интеллекту и переработке вторсырья

1 мин. чтения
Образцы керна из исследовательского центра «Геосфера»

Эксперт по недропользованию Михаил Яковлев рассказал, как единые стандарты сохранения керна помогут геологоразведке

1 мин. чтения
Эксперт по цифровым технологиям «Газпром нефти» Даниил Воробьев

Цифровой детокс: как разгрузить мозг и ощутить жизнь по-новому

3 мин. чтения

Там, где нет розетки: ученые испытали российскую мини-электростанцию для удаленных месторождений

1 мин. чтения
Уголь супер-герой на фоне металлургического завода

Как «запеченный» уголь стал основой сталелитейной промышленности

3 мин. чтения
Теплоэлектростанция в Китае. Фото: Shutterstock

В Китае впервые запустили электростанцию на «коктейле» из водорода и угля

1 мин. чтения
Хранилища для сжиженного природного газа. Фото: Shutterstock

Первый в России комплекс для испытаний компрессоров для сжиженного природного газа заработал в Татарстане

1 мин. чтения

Керн все расскажет: в России обновили правила работы с образцами пород при геологоразведке

2 мин. чтения