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

Бурильщики, сварщики и электромонтеры: названы самые востребованные профессии в ТЭК

1 мин. чтения

Мгновенная перезагрузка: умный водородный накопитель ускорил восстановление энергосети после сбоев

2 мин. чтения

Закись азота или кислород — что превращает сливки в пену? Узнайте из «вкусного» квиза

1 мин. чтения
Фото предоставлено организаторами

Инженерные квесты и эксперименты: в России масштабно отметят День физики

1 мин. чтения
Фото предоставлено организаторами

Ученым помогут довести разработки для ТЭК от лаборатории до предприятия

1 мин. чтения
Москва будущего в представлении ученых середины XX века. Изображение сгенерировано нейросетью

Ретрофутуризм: как в СССР представляли энергетику XXI века

3 мин. чтения

Председатель Совета Фонда развития цифровой экономики Герман Клименко рассказал, зачем нефтегазовым компаниям единая система управления цифровыми двойниками

1 мин. чтения
Министр промышленности и торговли Российской Федерации Антон Алиханов. Фото: Минпромторг России / Виталий Неварпромышленности и торговли России

«Важно не ждать эволюции технологий, а быть двигателями этого процесса»

1 мин. чтения

Водомет вместо винта: в Перми разработали компактного робота для подводных исследований

2 мин. чтения

Как электричество «поставили на счетчик»: история прибора, который есть в каждом доме

4 мин. чтения