A hordozható generátor kisméretű biztonsági berendezéseket működtet

Időbélyeg: 18. február 2022. 2:00
Forrás csomópont: 1179682

TSUKUBA, Japan, Feb 18, 2022 – (ACN Newswire) – A new stick-like, water-based device can convert energy from movement into electricity. The technology, which was reported in the journal Science and Technology of Advanced Materials, could be used to power portable devices, such as safety lights.
A hordozható pálcagenerátorral egy 100 LED-es biztonsági jelzőlámpa-bot táplálható.


With the growing interest in the internet of things and small electronics, there is high demand for portable energy sources. One way to produce power is to harvest energy from the environment, such as thermal, solar or mechanical energy. To capture mechanical energy – the power an object gets from its position and motion – scientists have developed triboelectric nanogenerators, which can produce electricity through friction.

"A triboelektromos nanogenerátorok az egyik leghatékonyabb eszköz a mechanikai energia begyűjtésére nagy elektromos teljesítményük, alacsony költségük és könnyű hozzáférhetőségük miatt" - mondta Sangmin Lee, a Koreai Köztársaságban található Chung-ang Egyetem professzora.

A tribóelektromos generátorok elektromosan töltődnek, amikor két különböző anyag érintkezik, majd elválik egymástól. Például, ha egy léggömböt dörzsölnek a ruházatra, a léggömb feltöltődik, és hozzátapad a dolgokhoz. A két anyag közötti súrlódás azonban elkerülhetetlenül károkat okoz, csökkentve a készülék élettartamát.

Folyadékok használata csökkentheti a súrlódást, de a folyadék alapú generátorok lényegesen kisebb elektromos teljesítményűek, mint a szilárd generátorok. Szintén kompromisszum van aközött, hogy az eszközt elég nagyra kell tenni ahhoz, hogy a folyadék mozogjon és áramot termeljen, miközben gondoskodik arról is, hogy elég kompakt legyen ahhoz, hogy hordozható legyen.

E problémák leküzdésére a Chung-ang Egyetem kutatói dél-koreai és egyesült államokbeli kollégáikkal közösen egy könnyű, kompakt, vízbázisú generátort fejlesztettek ki, amely rázva is képes elektromos energiát termelni.

A készülék egyszerű pálcaszerű kialakítású, és 10 ml vízből, egy polimer hengerből és elektródákból áll. A tartály polimer anyaga negatív töltésű. A víz fel-le mozog, amikor az eszközt megrázzák, pozitív töltést szerezve, amely az elektródákra kerül, és nagy elektromos teljesítményt generál.

"Egyszerű szerkezetének és kialakításának köszönhetően ez a kicsi és könnyű eszköz a mindennapi életben is használható. Az elektromos áramot egyszerűen úgy lehet előállítani, hogy vizet öntenek a generátorba, majd megrázzák" - magyarázza Lee.

A kutatók különböző kialakításokat teszteltek, megváltoztatva az elektródák méretét és arányát, az elektródák közötti fizikai teret és a víz mennyiségét, hogy meghatározzák az optimális kombinációt. Azt találták, hogy a hordozható pálcagenerátor magas, eléri a 710 V-ot is képes generálni, ha elegendő hely van a víz mozgásához és nagy elektródafelülettel rendelkezik.

A kutatók kimutatták, hogy a generátor 100 LED-es lámpát képes táplálni, vagyis közlekedésbiztonsági lámpabotként is használható, amely rázásra világít. Ez a tanulmány bemutatja a triboelektromos nanogenerátorokban rejlő lehetőségeket a mindennapi alkalmazások széles körében.

További információ
Sangmin Lee
Chung-ang Egyetem
E-mail: slee98@cau.ac.kr

Kutatási papír: https://doi.org/10.1080/14686996.2022.2030195

A fejlett anyagok tudományáról és technológiájáról (STAM)

A STAM nyílt hozzáférésű folyóirat kiemelkedő kutatási cikkeket közöl az anyagtudomány minden területéről, beleértve a funkcionális és szerkezeti anyagokat, az elméleti elemzéseket és az anyagok tulajdonságait. https://www.tandfonline.com/STAM

Dr. Yoshikazu Shinohara
A STAM kiadó igazgatója
E-mail: SHINOHARA.Yoshikazu@nims.go.jp

Az Asia Research News által terjesztett sajtóközlemény a fejlett anyagok tudományos és technológiái számára.

Copyright 2022 ACN Newswire. Minden jog fenntartva. www.acnnewswire.comEgy új, botszerű, vízbázisú eszköz képes a mozgásból származó energiát elektromos árammá alakítani. A Science and Technology of Advanced Materials folyóiratban ismertetett technológia hordozható eszközök, például biztonsági lámpák táplálására használható.

Időbélyeg:

Még több ACN Newswire