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

Планета света: почему некоторые растения, животные и грибы светятся в темноте

6 мин. чтения
Фото: freepik

Самый длинный в России подводный переход газопровода построили в Красноярском крае

1 мин. чтения
Фото - iStock

Из опилок — в бензобак: российские химики создали эффективный катализатор для переработки древесных отходов в топливо

2 мин. чтения

От архитектуры до инженерных решений: стало известно содержание национального стандарта проектирования нефтяных и газовых скважин

1 мин. чтения

Флагманы российского энергетического флота: фотогалерея

2 мин. чтения

Чем графен отличается от графита? Узнайте в нашем квизе о невероятных свойствах материалов!

1 мин. чтения

«Заправка 4.0»: в Москве покажут новые решения для АЗС и обсудят, как строить заправочные станции будущего

1 мин. чтения

От сейсморазведки к музыке: ученый рассказал, как физика и данные помогают изучать Землю

1 мин. чтения

Президент Союза нефтегазопромышленников Геннадий Шмаль оценил потенциал крупнейшего за 30 лет месторождения нефти на полуострове Ямал

1 мин. чтения
Ледовый трамвай обгоняет конку

Чудо на Неве: как в Петербурге запустили первый в мире ледовый трамвай

3 мин. чтения