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
Солнечная электростанция на Омском нефтеперерабатывающем заводе

В Саудовской Аравии построили самую большую в мире микросеть

1 мин. чтения
Сотрудник лаборатории держит деталь в руках

Дом для нефтяников, деталь для атомного реактора и другие необычные объекты, напечатанные на 3D-принтере

3 мин. чтения
Сотрудники Холмогорского месторождения

Пермские ученые создали многофункционального «паука» для очистки трубопроводов

2 мин. чтения
Самолет в аэропорту в процессе заправки

В Томске создали авиатопливо из растительных масел и отходов нефтепереработки

1 мин. чтения
Участники фестиваля «Наука 0+»

Всероссийский фестиваль науки в Москве посетили 18,5 миллиона человек

2 мин. чтения
Сотрудница Московского завода смазочных материалов Дарья Москаленко

Кто «готовит» моторные масла и как правильно умаслить ими двигатель автомобиля

1 мин. чтения
Команда гребцов мегасапа «Энергии+»

«Энергию+» признали одним из главных СМИ о российской энергетике

1 мин. чтения
СПГ-бункеровщик

Как путешествовать по морям и океанам, занимаясь любимым делом: профессия кок

1 мин. чтения
Ученый в лаборатории

Катализаторы для получения водорода научились производить за несколько минут

1 мин. чтения
Ветрогенераторы в море

В Китае построили самую мощную в мире ветряную морскую платформу

1 мин. чтения