Bærbar generator driver små sikkerhedsanordninger

Tidsstempel: 18. februar 2022 kl. 2:00
Kildeknude: 1179682

TSUKUBA, Japan, 18. februar 2022 – (ACN Newswire) – En ny stick-lignende, vandbaseret enhed kan konvertere energi fra bevægelse til elektricitet. Teknologien, som blev rapporteret i tidsskriftet Science and Technology of Advanced Materials, kunne bruges til at drive bærbare enheder, såsom sikkerhedslys.
Den bærbare pindgenerator kan bruges til at drive en trafiklysstav med 100 lysdioder.


Med den stigende interesse for tingenes internet og små elektronik er der stor efterspørgsel efter bærbare energikilder. En måde at producere strøm på er at høste energi fra miljøet, såsom termisk, solenergi eller mekanisk energi. For at fange mekanisk energi – kraften et objekt får fra sin position og bevægelse – har forskere udviklet triboelektriske nanogeneratorer, som kan producere elektricitet gennem friktion.

"Triboelektriske nanogeneratorer er et af de mest effektive værktøjer til at høste mekanisk energi på grund af deres høje elektriske output, lave omkostninger og lette tilgængelighed," professor Sangmin Lee fra Chung-ang University i Republikken Korea.

Triboelektriske generatorer oplades elektrisk, når to forskellige materialer berører hinanden og derefter adskilles. For eksempel, når en ballon gnides på tøj, bliver ballonen ladet og kan klæbe til ting. Men friktion mellem to materialer forårsager uundgåeligt skade, hvilket reducerer enhedens levetid.

Brug af væsker kan reducere friktionen, men væskebaserede generatorer har en betydeligt lavere elektrisk effekt end faste. Der er også en afvejning mellem at gøre enheden stor nok til, at væsken kan bevæge sig og generere elektricitet, samtidig med at den er kompakt nok til at være bærbar.

For at overvinde disse problemer har forskere ved Chung-ang University sammen med kolleger i Sydkorea og USA udviklet en let, kompakt, vandbaseret generator, der kan producere elektrisk strøm, når den rystes.

Enheden har et simpelt stick-lignende design og består af 10 ml vand, en polymer cylinder og elektroder. Beholderens polymermateriale er negativt ladet. Vandet bevæger sig op og ned, når enheden rystes, og opnår en positiv ladning, der overføres til elektroderne for at generere et højt elektrisk output.

"På grund af sin enkle mekanisme og design kunne denne lille og lette enhed bruges i hverdagen. Elektrisk strøm kan produceres ved blot at hælde vand i generatoren og derefter give den en ryste," forklarer Lee.

Forskerne testede forskellige designs, ændrede elektrodernes størrelse og forhold, det fysiske mellemrum mellem elektroderne og mængden af ​​vand for at bestemme den optimale kombination. De fandt ud af, at den bærbare pindgenerator kunne generere et højt elektrisk output, der nåede 710 volt, når det havde tilstrækkelig plads til vandbevægelse og et højt elektrodeområde.

Forskerne viste, at generatoren kan drive 100 LED-lys, hvilket betyder, at den kan bruges som en trafiksikkerhedslysstav, der lyser, når den rystes. Denne undersøgelse demonstrerer potentialet for triboelektriske nanogeneratorer til at blive brugt til en bred vifte af daglige applikationer.

Yderligere information
Sangmin Lee
Chung-ang Universitet
E-mail: slee98@cau.ac.kr

Forskningsartikel: https://doi.org/10.1080/14686996.2022.2030195

Om videnskab og teknologi for avancerede materialer (STAM)

Open access tidsskrift STAM udgiver fremragende forskningsartikler på tværs af alle aspekter af materialevidenskab, herunder funktionelle og strukturelle materialer, teoretiske analyser og materialers egenskaber. https://www.tandfonline.com/STAM

Dr. Yoshikazu Shinohara
STAM Publishing Director
E-mail: SHINOHARA.Yoshikazu@nims.go.jp

Pressemeddelelse distribueret af Asia Research News for Science and Technology of Advanced Materials.

Copyright 2022 ACN Newswire. Alle rettigheder forbeholdes. www.acnnewswire.comEn ny stick-lignende, vandbaseret enhed kan omdanne energi fra bevægelse til elektricitet. Teknologien, som blev rapporteret i tidsskriftet Science and Technology of Advanced Materials, kunne bruges til at drive bærbare enheder, såsom sikkerhedslys.

Tidsstempel:

Mere fra ACN Newswire