Generador portátil alimenta pequeños dispositivos de seguridad

Marca de tiempo: 18 de febrero de 2022 2:00 AM
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TSUKUBA, Japón, 18 de febrero de 2022 – (ACN Newswire) – Un nuevo dispositivo a base de agua similar a un palo puede convertir la energía del movimiento en electricidad. La tecnología, que se informó en la revista Science and Technology of Advanced Materials, podría usarse para alimentar dispositivos portátiles, como luces de seguridad.
El generador de varilla portátil se puede utilizar para alimentar un bastón de semáforo de seguridad con 100 LED.


Con el creciente interés en Internet de las cosas y los pequeños dispositivos electrónicos, existe una gran demanda de fuentes de energía portátiles. Una forma de producir energía es recolectar energía del medio ambiente, como energía térmica, solar o mecánica. Para capturar la energía mecánica, la potencia que obtiene un objeto de su posición y movimiento, los científicos han desarrollado nanogeneradores triboeléctricos, que pueden producir electricidad a través de la fricción.

"Los nanogeneradores triboeléctricos son una de las herramientas más efectivas para recolectar energía mecánica debido a su alto rendimiento eléctrico, bajo costo y fácil accesibilidad", dijo el profesor Sangmin Lee de la Universidad Chung-ang en la República de Corea.

Los generadores triboeléctricos se cargan eléctricamente cuando dos materiales diferentes se tocan y luego se separan. Por ejemplo, cuando se frota un globo contra la ropa, el globo se carga y puede adherirse a las cosas. Sin embargo, la fricción entre dos materiales inevitablemente provoca daños, lo que reduce la vida útil del dispositivo.

El uso de líquidos puede reducir la fricción, pero los generadores basados ​​en líquidos tienen una salida eléctrica considerablemente menor que los sólidos. También existe una compensación entre hacer que el dispositivo sea lo suficientemente grande para que el líquido se mueva y genere electricidad, y al mismo tiempo garantizar que sea lo suficientemente compacto para ser portátil.

Para superar estos problemas, los investigadores de la Universidad de Chung-ang, junto con colegas de Corea del Sur y EE. UU., desarrollaron un generador ligero, compacto y basado en agua que puede producir energía eléctrica cuando se agita.

El dispositivo tiene un diseño simple en forma de barra y consta de 10 ml de agua, un cilindro de polímero y electrodos. El material polimérico del contenedor está cargado negativamente. El agua sube y baja cuando se agita el dispositivo, adquiriendo una carga positiva que se transfiere a los electrodos para generar una alta potencia eléctrica.

"Debido a su mecanismo y diseño simples, este dispositivo pequeño y liviano podría usarse en la vida cotidiana. La energía eléctrica se puede producir simplemente vertiendo agua en el generador y luego agitándolo", explica Lee.

Los investigadores probaron diferentes diseños, cambiando el tamaño y la proporción de los electrodos, el espacio físico entre los electrodos y la cantidad de agua para determinar la combinación óptima. Descubrieron que el generador de varilla portátil podía generar una salida eléctrica alta que alcanzaba los 710 voltios cuando tenía el espacio adecuado para el movimiento del agua y un área de electrodos alta.

Los investigadores demostraron que el generador puede alimentar 100 luces LED, lo que significa que podría usarse como un bastón de luz de seguridad de tráfico que se ilumina cuando se agita. Este estudio demuestra el potencial de uso de los nanogeneradores triboeléctricos para una amplia gama de aplicaciones cotidianas.

Más información
Sang Min Lee
Universidad Chung-ang
Email: slee98@cau.ac.kr

Trabajo de investigación: https://doi.org/10.1080/14686996.2022.2030195

Sobre Ciencia y Tecnología de Materiales Avanzados (STAM)

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Comunicado de prensa distribuido por Asia Research News sobre ciencia y tecnología de materiales avanzados.

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