Prenosni generator napaja majhne varnostne naprave

Časovni žig: 18. februar 2022 2
Izvorno vozlišče: 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.
Prenosni palični generator se lahko uporablja za napajanje varnostne semaforske palice s 100 LED diodami.


Z naraščajočim zanimanjem za internet stvari in majhno elektroniko je veliko povpraševanje po prenosnih virih energije. Eden od načinov za proizvodnjo energije je pridobivanje energije iz okolja, kot je toplotna, sončna ali mehanska energija. Znanstveniki so razvili triboelektrične nanogeneratorje, ki lahko s trenjem proizvajajo elektriko, da bi zajeli mehansko energijo – moč, ki jo predmet pridobi iz svojega položaja in gibanja.

"Triboelektrični nanogeneratorji so eno najučinkovitejših orodij za pridobivanje mehanske energije zaradi njihove visoke električne moči, nizkih stroškov in enostavne dostopnosti," profesor Sangmin Lee z univerze Chung-ang v Republiki Koreji.

Triboelektrični generatorji so električno nabiti, ko se dva različna materiala dotakneta in nato ločita. Na primer, ko balon drgnemo po oblačilih, se balon naelektri in se lahko prilepi na stvari. Vendar pa trenje med dvema materialoma neizogibno povzroči poškodbe, kar zmanjša življenjsko dobo naprave.

Uporaba tekočin lahko zmanjša trenje, vendar imajo generatorji na osnovi tekočine bistveno nižjo električno moč kot generatorji s trdno snovjo. Obstaja tudi kompromis med tem, da je naprava dovolj velika, da se tekočina premika in proizvaja elektriko, hkrati pa je dovolj kompaktna, da je prenosljiva.

Za premagovanje teh težav so raziskovalci na univerzi Chung-ang skupaj s kolegi iz Južne Koreje in ZDA razvili lahek, kompakten generator na vodni osnovi, ki lahko proizvaja električno energijo, ko ga stresemo.

Naprava ima preprosto zasnovo v obliki palice in je sestavljena iz 10 ml vode, polimernega cilindra in elektrod. Polimerni material posode je negativno nabit. Voda se premika gor in dol, ko napravo stresemo, pri čemer pridobi pozitiven naboj, ki se prenese na elektrode, da ustvari visoko električno moč.

"Zaradi njenega preprostega mehanizma in zasnove bi lahko to majhno in lahko napravo uporabljali v vsakdanjem življenju. Električno energijo lahko proizvedemo preprosto tako, da v generator nalijemo vodo in ga nato stresemo," pojasnjuje Lee.

Raziskovalci so testirali različne zasnove, spreminjali velikost in razmerje elektrod, fizični prostor med elektrodami in količino vode, da bi določili optimalno kombinacijo. Ugotovili so, da lahko prenosni palični generator ustvari visoko električno moč, ki doseže 710 voltov, če ima dovolj prostora za gibanje vode in visoko površino elektrod.

Raziskovalci so pokazali, da lahko generator napaja 100 LED luči, kar pomeni, da bi ga lahko uporabili kot palico prometne varnostne luči, ki zasveti ob stresanju. Ta študija dokazuje možnost uporabe triboelektričnih nanogeneratorjev za širok spekter vsakodnevnih aplikacij.

Nadaljne informacije
Sangmin Lee
Univerza Chung-ang
e-naslov: slee98@cau.ac.kr

Raziskovalna naloga: https://doi.org/10.1080/14686996.2022.2030195

O znanosti in tehnologiji naprednih materialov (STAM)

Revija STAM z odprtim dostopom objavlja izjemne raziskovalne članke o vseh vidikih znanosti o materialih, vključno s funkcionalnimi in strukturnimi materiali, teoretičnimi analizami in lastnostmi materialov. https://www.tandfonline.com/STAM

Dr. Yoshikazu Shinohara
Direktor založništva STAM
e-naslov: SHINOHARA.Yoshikazu@nims.go.jp

Sporočilo za javnost, ki ga distribuira Asia Research News za znanost in tehnologijo naprednih materialov.

Copyright 2022 ACN Newswire. Vse pravice pridržane. www.acnnewswire.comNova vodna naprava, podobna palici, lahko pretvori energijo gibanja v elektriko. Tehnologijo, o kateri so poročali v reviji Science and Technology of Advanced Materials, bi lahko uporabili za napajanje prenosnih naprav, kot so varnostne luči.

Časovni žig:

Več od ACN Newswire