Портативний генератор живить невеликі запобіжні пристрої

ЦУКУБА, Японія, 18 лютого 2022 р. – (ACN Newswire) – Новий пристрій на водній основі, схожий на палицю, може перетворювати енергію руху в електрику. Технологія, про яку повідомлялося в журналі Science and Technology of Advanced Materials, може бути використана для живлення портативних пристроїв, таких як ліхтарі безпеки.

Зі зростанням інтересу до Інтернету речей та дрібної електроніки існує високий попит на портативні джерела енергії. Одним із способів виробництва енергії є отримання енергії з навколишнього середовища, наприклад теплової, сонячної або механічної енергії. Щоб уловити механічну енергію – енергію, яку об’єкт отримує від свого положення та руху – вчені розробили трибоелектричні наногенератори, які можуть виробляти електрику за допомогою тертя.

«Трибоелектричні наногенератори є одним із найефективніших інструментів для збирання механічної енергії через їх високу електричну потужність, низьку вартість та легку доступність», — сказав професор Сангмін Лі з Університету Чунг-ан в Республіці Корея.

Трибоелектричні генератори електрично заряджаються, коли два різнорідних матеріалу торкаються, а потім розлучаються. Наприклад, коли повітряну кулю потерти об одяг, повітряна куля заряджається і може прилипнути до речей. Однак тертя між двома матеріалами неминуче спричиняє пошкодження, скорочуючи термін служби пристрою.

Використання рідини може зменшити тертя, але генератори на рідинній основі мають значно нижчу електричну потужність, ніж тверді. Існує також компроміс між тим, щоб зробити пристрій достатньо великим, щоб рідина могла рухатися та генерувати електроенергію, а також забезпечити його досить компактним, щоб його можна було переносити.

Щоб подолати ці проблеми, дослідники з Університету Чунг-Анг разом з колегами з Південної Кореї та США розробили легкий компактний генератор на водній основі, який може виробляти електричну енергію при струшуванні.

Пристрій має просту паличкову конструкцію і складається з 10 мл води, полімерного циліндра та електродів. Полімерний матеріал контейнера заряджений негативно. Вода рухається вгору і вниз, коли пристрій струшують, набуваючи позитивного заряду, який передається на електроди для створення високої електричної потужності.

«Через його простий механізм і конструкцію цей маленький і легкий пристрій можна використовувати в повсякденному житті. Електричну енергію можна виробляти, просто наливаючи воду в генератор, а потім струшуючи його», — пояснює Лі.

Дослідники тестували різні конструкції, змінюючи розміри та співвідношення електродів, фізичний простір між електродами та кількість води, щоб визначити оптимальну комбінацію. Вони виявили, що портативний стрижневий генератор може генерувати високу електричну потужність, що досягає 710 вольт, якщо у нього є достатній простір для руху води та висока площа електродів.

Дослідники показали, що генератор може живити 100 світлодіодних ліхтарів, тобто його можна використовувати як палочку світлофора безпеки, яка світиться при струшуванні. Це дослідження демонструє потенціал використання трибоелектричних наногенераторів для широкого спектру повсякденних застосувань.

Додаткова інформація
Сангмін Лі
Університет Чунг-анга
Ел. пошта: slee98@cau.ac.kr

Науково-дослідна робота: https://doi.org/10.1080/14686996.2022.2030195

Про науку та технологію передових матеріалів (STAM)

Журнал відкритого доступу STAM публікує видатні наукові статті з усіх аспектів матеріалознавства, включаючи функціональні та структурні матеріали, теоретичний аналіз та властивості матеріалів. https://www.tandfonline.com/STAM

Доктор Йошиказу Сінохара
Директор видавництва STAM
Ел. пошта: SHINOHARA.Yoshikazu@nims.go.jp

Прес-реліз розповсюджений Asia Research News for Science and Technology of Advanced Materials.

Авторські права 2022 ACN Newswire. Всі права захищені. www.acnnewswire.com Новий пристрій на водній основі, схожий на палички, може перетворювати енергію руху в електрику. Технологія, про яку повідомлялося в журналі Science and Technology of Advanced Materials, може бути використана для живлення портативних пристроїв, таких як захисні ліхтарі.

• Coinsmart. Найкраща в Європі біржа біткойн та криптовалют.
• Платоблокчейн. Web3 Metaverse Intelligence. Розширені знання. БЕЗКОШТОВНИЙ ДОСТУП.
• CryptoHawk. Альткойн Радар. Безкоштовне випробування.
• Джерело: https://www.acnnewswire.com/press-release/english/73140/