Le générateur portable alimente les petits dispositifs de sécurité

Horodatage: 18 février 2022 2:00
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TSUKUBA, Japon, 18 février 2022 – (ACN Newswire) – Un nouveau dispositif à base d'eau en forme de bâton peut convertir l'énergie du mouvement en électricité. La technologie, rapportée dans la revue Science and Technology of Advanced Materials, pourrait être utilisée pour alimenter des appareils portables, tels que des lampes de sécurité.
Le générateur de bâton portable peut être utilisé pour alimenter un bâton de feu de signalisation de sécurité avec 100 LED.


Avec l'intérêt croissant pour l'internet des objets et la petite électronique, il existe une forte demande pour les sources d'énergie portables. L'une des manières de produire de l'électricité consiste à récupérer l'énergie de l'environnement, telle que l'énergie thermique, solaire ou mécanique. Pour capter l'énergie mécanique - la puissance qu'un objet tire de sa position et de son mouvement - les scientifiques ont développé des nanogénérateurs triboélectriques, capables de produire de l'électricité par friction.

"Les nanogénérateurs triboélectriques sont l'un des outils les plus efficaces pour récolter l'énergie mécanique en raison de leur puissance électrique élevée, de leur faible coût et de leur facilité d'accès", a déclaré le professeur Sangmin Lee de l'Université Chung-ang en République de Corée.

Les générateurs triboélectriques sont chargés électriquement lorsque deux matériaux différents se touchent puis se séparent. Par exemple, lorsqu'un ballon est frotté sur un vêtement, le ballon se charge et peut coller aux objets. Cependant, le frottement entre deux matériaux provoque inévitablement des dommages, réduisant la durée de vie de l'appareil.

L'utilisation de liquides peut réduire la friction, mais les générateurs à base de liquide ont une puissance électrique considérablement inférieure à celle des solides. Il existe également un compromis entre rendre l'appareil suffisamment grand pour que le liquide se déplace et générer de l'électricité, tout en garantissant qu'il est suffisamment compact pour être portable.

Pour surmonter ces problèmes, des chercheurs de l'Université Chung-ang, en collaboration avec des collègues de Corée du Sud et des États-Unis, ont développé un générateur léger, compact et à base d'eau qui peut produire de l'électricité lorsqu'il est secoué.

L'appareil a une conception simple en forme de bâton et se compose de 10 ml d'eau, d'un cylindre en polymère et d'électrodes. Le matériau polymère du conteneur est chargé négativement. L'eau monte et descend lorsque l'appareil est secoué, acquérant une charge positive qui est transférée aux électrodes pour générer une puissance électrique élevée.

"En raison de son mécanisme et de sa conception simples, cet appareil petit et léger pourrait être utilisé dans la vie quotidienne. L'énergie électrique peut être produite simplement en versant de l'eau dans le générateur puis en le secouant", explique Lee.

Les chercheurs ont testé différentes conceptions, modifiant la taille et le rapport des électrodes, l'espace physique entre les électrodes et la quantité d'eau afin de déterminer la combinaison optimale. Ils ont découvert que le générateur de bâton portable pouvait générer une puissance électrique élevée atteignant 710 volts lorsqu'il disposait d'un espace suffisant pour le mouvement de l'eau et d'une zone d'électrode élevée.

Les chercheurs ont montré que le générateur peut alimenter 100 lumières LED, ce qui signifie qu'il pourrait être utilisé comme un bâton lumineux de sécurité routière qui s'allume lorsqu'il est secoué. Cette étude démontre le potentiel d'utilisation des nanogénérateurs triboélectriques pour un large éventail d'applications quotidiennes.

Pour en savoir plus
Sangmin Lee
Université Chung-ang
Courriel : slee98@cau.ac.kr

Document de recherche: https://doi.org/10.1080/14686996.2022.2030195

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Communiqué de presse diffusé par Asia Research News pour la science et la technologie des matériaux avancés.

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