Top.Mail.Ru
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
Ломоносов

Что предсказал Ломоносов? Как русский купец обогнал президента США? Узнайте в квизе ко Дню российской науки

1 мин. чтения

Первое российское авиатопливо из фритюрного масла успешно прошло испытания на реактивном двигателе

2 мин. чтения

В России впервые напечатали на 3D-принтере 750-килограммовую деталь паровой турбины

1 мин. чтения

Глава Российского экологического общества Рашид Исмаилов рассказал, почему нефтегазовой отрасли необходимы новые экологические стандарты

1 мин. чтения

От целей — к стандарту: новый подход к заботе об экологии в нефтяной отрасли предложили в России

2 мин. чтения

Холодный поиск профессии: кем бы вы стали в Центре изучения вечной мерзлоты

1 мин. чтения

Как выглядят самые необычные месторождения нефти в России: фотогалерея

2 мин. чтения
ЛЭП в морозный день

Россия установила исторический рекорд по потреблению электричества

1 мин. чтения

Исследователи подсмотрели у бактерий секрет создания стабильных солнечных батарей

2 мин. чтения
Гриб-электростанция

Грибная электростанция: какую энергию таят в себе грибы

4 мин. чтения