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

«Пася олэн!» — так здороваются манси или обращаются к оленю? Учим языки народов Крайнего Севера в нашем квизе

1 мин. чтения
Визуализация проекта Нижне-Зейской ГЭС. Изображение сгенерировано нейросетью

Энергия и защита от паводков: на Дальнем Востоке представили проект Нижне-Зейской гидроэлектростанции

1 мин. чтения
Ночная бабочка. Фото: Shutterstock

Глаз ночной бабочки вдохновил ученых на создание солнечной «ловушки» для круглосуточного генератора энергии

2 мин. чтения
Спутники и НЛО на фоне Земли и плавучей атомной станции в Арктике. Изображение сгенерировано нейросетью

От спутников до плавучих АЭС: какие технологии нужны Северному морскому пути

1 мин. чтения
СПГ-бункеровщик «Дмитрий Менделеев»

Производство сжиженного природного газа в России за семь месяцев выросло на 12%

1 мин. чтения
Угольная порода в цементной оболочке, укрепленной медными нитями. Изображение сгенерировано нейросетью

«Спа-процедура» для камня: ученые сделали пустую породу прочнее с помощью цементного «обертывания»

1 мин. чтения

Месторождение инноваций: изучаем интерактивную карту открытий, которые меняют энергетику

1 мин. чтения
Прототип батареи из жидкого металла. Изображение сгенерировано нейросетью

Гибкий заряд: в Китае создали батарею из жидких металлов с регулируемым напряжением

1 мин. чтения
Абагайтуйская солнечная электростанция. Фото: «Юнигрин Энерджи»

Россия за полтора года ввела более одного гигаватта новых мощностей возобновляемой энергетики

1 мин. чтения
Представительница коренных народов Севера возле чума

Языки Севера: как и на чем говорят коренные северные народы России

2 мин. чтения