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
Фото предоставлено организаторами

Технологические решения на годы вперед смоделируют на конгрессе «Синтезис 2026»

1 мин. чтения
Гиппократ рассказывает Клеопатре о пользе уксуса

Из кубка Клеопатры и рецептов Гиппократа — в геологические породы: история уксуса

3 мин. чтения

Академик РАН Михаил Эпов объяснил, как цифровые технологии могут продлить жизнь месторождений

2 мин. чтения

История российской энергетики от петровской эпохи до промышленной революции: часть I

1 мин. чтения
Фото iStock

Быстрее в десять раз: российские ученые ускорили создание ключевого элемента для водородного транспорта

2 мин. чтения
Изображение сгенерировано нейросетью

Первая на Дальнем Востоке: «Росатом» раскрыл параметры Приморской АЭС

1 мин. чтения
Митохондрия—электростанция внутри клетки организма

Экскурсия по «клеточной электростанции»: как митохондрии дают нам энергию и спасают от болезней

4 мин. чтения

Цифровые технологии помогли найти в Югре новые залежи нефти на глубине свыше трех километров

1 мин. чтения

Нейросеть научили создавать недостающие снимки образцов горных пород

2 мин. чтения

Найден безопасный метод добычи «огненного льда»

2 мин. чтения