גנרטור נייד מפעיל התקני בטיחות קטנים

חותמת זמן: 18 בפברואר 2022 2:00
צומת המקור: 1179682

TSUKUBA, יפן, 18 בפברואר 2022 - (ACN Newswire) - מכשיר חדש דמוי מקל, מבוסס מים, יכול להמיר אנרגיה מתנועה לחשמל. הטכנולוגיה, שדווחה בכתב העת Science and Technology of Advanced Materials, יכולה לשמש להנעת מכשירים ניידים, כמו נורות בטיחות.
מחולל המקלות הנייד יכול לשמש להנעת שרביט רמזור בטיחותי עם 100 נוריות לד.


עם העניין הגובר באינטרנט של הדברים ובאלקטרוניקה קטנה, יש ביקוש גבוה למקורות אנרגיה ניידים. אחת הדרכים לייצר חשמל היא לקצור אנרגיה מהסביבה, כגון אנרגיה תרמית, סולארית או מכנית. כדי ללכוד אנרגיה מכנית - הכוח שאובייקט מקבל ממיקומו ומתנועתו - פיתחו מדענים ננו-גנרטורים טריבו-אלקטריים, שיכולים לייצר חשמל באמצעות חיכוך.

"ננו-גנרטורים טריבו-אלקטריים הם אחד הכלים היעילים ביותר לקצירת אנרגיה מכנית בגלל התפוקה החשמלית הגבוהה, העלות הנמוכה והנגישות הקלה שלהם", פרופסור סנגמין לי מאוניברסיטת צ'ונג-אנג ברפובליקה של קוריאה.

גנרטורים טריבו-אלקטריים טעונים חשמלית כאשר שני חומרים שונים נוגעים ואז נפרדים. לדוגמה, כאשר משפשפים בלון על בגדים, הבלון נטען ויכול להידבק לחפצים. עם זאת, חיכוך בין שני חומרים גורם בהכרח לנזק, ומפחית את תוחלת החיים של המכשיר.

שימוש בנוזלים יכול להפחית את החיכוך, אבל לגנראטורים מבוססי נוזלים יש תפוקה חשמלית נמוכה במידה ניכרת מאלה המוצקים. יש גם פשרה בין הפיכת המכשיר לגדול מספיק כדי שהנוזל יזוז ויצור חשמל, ובמקביל להבטיח שהוא קומפקטי מספיק כדי להיות נייד.

כדי להתגבר על הבעיות הללו, חוקרים מאוניברסיטת צ'ונג-אנג, יחד עם עמיתים בדרום קוריאה ובארה"ב, פיתחו גנרטור קל משקל, קומפקטי, על בסיס מים, שיכול להפיק כוח חשמלי בעת טלטלה.

למכשיר עיצוב פשוט דמוי מקל ומורכב מ-10 מ"ל מים, גליל פולימר ואלקטרודות. החומר הפולימרי של המיכל טעון שלילי. המים נעים מעלה ומטה כאשר המכשיר מטלטלים, ורוכשים מטען חיובי המועבר לאלקטרודות כדי ליצור תפוקה חשמלית גבוהה.

"בגלל המנגנון והעיצוב הפשוטים שלו, המכשיר הקטן והקל הזה יכול לשמש בחיי היומיום. ניתן להפיק כוח חשמלי פשוט על ידי יציקת מים לתוך הגנרטור ואז לנער אותו", מסביר לי.

החוקרים בדקו עיצובים שונים, תוך שינוי גודל ויחס האלקטרודות, המרווח הפיזי בין האלקטרודות וכמות המים על מנת לקבוע את השילוב האופטימלי. הם גילו שהמחולל הנייד יכול לייצר תפוקה חשמלית גבוהה שמגיעה ל-710 וולט כאשר יש לו מקום מספיק לתנועת מים ושטח אלקטרודה גבוה.

החוקרים הראו שהגנרטור יכול להפעיל 100 נורות LED, כלומר הוא יכול לשמש שרביט תאורת בטיחות תעבורה שנדלק בעת ניעור. מחקר זה מדגים את הפוטנציאל של ננו-גנרטורים טריבו-אלקטריים לשימוש עבור מגוון רחב של יישומים יומיומיים.

מידע נוסף
סנגמין לי
אוניברסיטת צ'ונג-אנג
Email: slee98@cau.ac.kr

עבודת מחקר: https://doi.org/10.1080/14686996.2022.2030195

אודות מדע וטכנולוגיה של חומרים מתקדמים (STAM)

כתב העת גישה פתוחה STAM מפרסם מאמרי מחקר מצטיינים בכל ההיבטים של מדע החומרים, כולל חומרים פונקציונליים ומבניים, ניתוחים תיאורטיים ותכונות של חומרים. https://www.tandfonline.com/STAM

ד"ר יושיקזו שינוהרה
מנהל פרסום STAM
Email: SHINOHARA.Yoshikazu@nims.go.jp

הודעה לעיתונות מופצת על ידי Asia Research News למדע וטכנולוגיה של חומרים מתקדמים.

זכויות יוצרים 2022 ACN Newswire. כל הזכויות שמורות. www.acnnewswire.com מכשיר חדש דמוי מקל, מבוסס מים, יכול להמיר אנרגיה מתנועה לחשמל. הטכנולוגיה, שעליה דווח בכתב העת Science and Technology of Advanced Materials, יכולה לשמש להפעלת מכשירים ניידים, כמו נורות בטיחות.

בול זמן:

עוד מ ACN Newswire