Портативный генератор питает небольшие устройства безопасности

ЦУКУБА, Япония, 18 февраля 2022 г. – (ACN Newswire) – Новое похожее на палку устройство на водной основе может преобразовывать энергию движения в электричество. Технология, о которой сообщалось в журнале Science and Technology of Advanced Materials, может быть использована для питания портативных устройств, таких как аварийные фонари.

В связи с растущим интересом к Интернету вещей и малой электронике растет спрос на портативные источники энергии. Одним из способов производства электроэнергии является сбор энергии из окружающей среды, такой как тепловая, солнечная или механическая энергия. Чтобы улавливать механическую энергию — силу, которую объект получает от своего положения и движения — ученые разработали трибоэлектрические наногенераторы, которые могут производить электричество за счет трения.

«Трибоэлектрические наногенераторы являются одним из наиболее эффективных инструментов для сбора механической энергии из-за их высокой электрической мощности, низкой стоимости и легкого доступа», — профессор Санмин Ли из Университета Чун-анг в Республике Корея.

Трибоэлектрические генераторы получают электрический заряд, когда два разнородных материала соприкасаются, а затем разделяются. Например, когда воздушный шар трется об одежду, он заряжается и может прилипнуть к вещам. Однако трение между двумя материалами неизбежно приводит к повреждению, сокращая срок службы устройства.

Использование жидкостей может уменьшить трение, но генераторы на жидкой основе имеют значительно меньшую электрическую мощность, чем твердотельные. Существует также компромисс между тем, чтобы сделать устройство достаточно большим, чтобы жидкость могла перемещаться и генерировать электричество, а также обеспечить его достаточно компактность, чтобы его можно было носить с собой.

Чтобы преодолеть эти проблемы, исследователи из Университета Чун-анг вместе с коллегами из Южной Кореи и США разработали легкий, компактный генератор на водной основе, который может вырабатывать электроэнергию при встряхивании.

Устройство имеет простую палочковидную конструкцию и состоит из 10 мл воды, полимерного цилиндра и электродов. Полимерный материал контейнера заряжен отрицательно. Вода движется вверх и вниз, когда устройство встряхивается, приобретая положительный заряд, который передается на электроды для создания высокой электрической мощности.

«Благодаря простому механизму и конструкции это маленькое и легкое устройство можно использовать в повседневной жизни. Электроэнергию можно получить, просто налив воду в генератор и встряхнув его», — объясняет Ли.

Исследователи тестировали различные конструкции, изменяя размер и соотношение электродов, физическое расстояние между электродами и количество воды, чтобы определить оптимальную комбинацию. Они обнаружили, что портативный стержневой генератор может генерировать высокое электрическое напряжение, достигающее 710 вольт, когда в нем достаточно места для движения воды и большая площадь электрода.

Исследователи показали, что генератор может питать 100 светодиодных фонарей, а это означает, что его можно использовать в качестве жезла светофора, который загорается при встряхивании. Это исследование демонстрирует потенциал использования трибоэлектрических наногенераторов для широкого круга повседневных задач.

Дополнительная информация
Санмин Ли
Университет Чун-анг
Эл. почта: slee98@cau.ac.kr

Научно-исследовательская работа: https://doi.org/10.1080/14686996.2022.2030195

О науке и технологии перспективных материалов (STAM)

Журнал открытого доступа STAM публикует выдающиеся исследовательские статьи по всем аспектам материаловедения, включая функциональные и конструкционные материалы, теоретический анализ и свойства материалов. https://www.tandfonline.com/STAM

Доктор Йошиказу Шинохара
Издательский директор СТАМ
Эл. почта: СИНОХАРА.Йошиказу@nims.go.jp

Пресс-релиз, распространенный Asia Research News for Science and Technology of Advanced Materials.

Copyright 2022 ACN Newswire. Все права защищены. www.acnnewswire.com Новая ручка - как, водное - основанное приспособление может преобразовать энергию от движения в электричество. Технология, о которой сообщалось в журнале Science and Technology of Advanced Materials, может быть использована для питания портативных устройств, таких как аварийные фонари.

• Коинсмарт. Лучшая в Европе биржа биткойнов и криптовалют.
• Платоблокчейн. Интеллект метавселенной Web3. Расширение знаний. БЕСПЛАТНЫЙ ДОСТУП.
• КриптоХок. Альткоин Радар. Бесплатная пробная версия.
• Источник: https://www.acnnewswire.com/press-release/english/73140/