Máy phát điện di động cung cấp năng lượng cho các thiết bị an toàn nhỏ

Được xuất bản lại bởi Plato

Người theo dõi: 0

TSUKUBA, Nhật Bản, ngày 18 tháng 2022 năm XNUMX – (ACN Newswire) – Một thiết bị mới dạng cây gậy, hoạt động trên nền nước có thể chuyển đổi năng lượng từ chuyển động thành điện năng. Công nghệ này được báo cáo trên tạp chí Khoa học và Công nghệ Vật liệu Tiên tiến, có thể được sử dụng để cấp nguồn cho các thiết bị di động, chẳng hạn như đèn an toàn.

Máy phát gậy cầm tay có thể được sử dụng để cấp nguồn cho dùi cui đèn giao thông an toàn với 100 đèn LED.

Với sự quan tâm ngày càng tăng đối với Internet vạn vật và các thiết bị điện tử nhỏ, nhu cầu về các nguồn năng lượng di động ngày càng tăng. Một cách để sản xuất điện là thu năng lượng từ môi trường, chẳng hạn như năng lượng nhiệt, mặt trời hoặc cơ học. Để thu được năng lượng cơ học – năng lượng mà một vật thể có được từ vị trí và chuyển động của nó – các nhà khoa học đã phát triển máy phát điện nano ma sát, có thể tạo ra điện thông qua ma sát.

“Máy phát điện nano ba vòng là một trong những công cụ hiệu quả nhất để thu năng lượng cơ học vì sản lượng điện cao, chi phí thấp và khả năng tiếp cận dễ dàng”, giáo sư Sangmin Lee tại Đại học Chung-ang, Hàn Quốc.

Máy phát điện ba điện tích điện khi hai vật liệu khác nhau tiếp xúc và sau đó tách ra. Ví dụ, khi một quả bóng cọ xát vào quần áo, quả bóng bay tích điện và có thể dính vào đồ vật. Tuy nhiên, ma sát giữa hai chất liệu chắc chắn sẽ gây ra hư hỏng, giảm tuổi thọ thiết bị.

Sử dụng chất lỏng có thể làm giảm ma sát, nhưng máy phát điện bằng chất lỏng có công suất điện thấp hơn đáng kể so với máy phát điện rắn. Ngoài ra còn có sự cân bằng giữa việc làm cho thiết bị đủ lớn để chất lỏng di chuyển và tạo ra điện, trong khi vẫn đảm bảo thiết bị đủ nhỏ gọn để có thể di chuyển.

Để khắc phục những vấn đề này, các nhà nghiên cứu tại Đại học Chung-ang cùng với các đồng nghiệp ở Hàn Quốc và Mỹ đã phát triển một loại máy phát điện chạy bằng nước nhẹ, nhỏ gọn, có thể tạo ra năng lượng điện khi bị rung chuyển.

Thiết bị này có thiết kế đơn giản giống như một chiếc que và bao gồm 10ml nước, một xi lanh polyme và các điện cực. Vật liệu polyme của thùng chứa tích điện âm. Nước di chuyển lên xuống khi thiết bị được lắc, thu được điện tích dương được chuyển đến các điện cực để tạo ra công suất điện cao.

Lee giải thích: "Do có cơ chế và thiết kế đơn giản, thiết bị nhỏ và nhẹ này có thể được sử dụng trong cuộc sống hàng ngày. Năng lượng điện có thể được sản xuất đơn giản bằng cách đổ nước vào máy phát điện rồi lắc nó".

Các nhà nghiên cứu đã thử nghiệm các thiết kế khác nhau, thay đổi kích thước và tỷ lệ của các điện cực, không gian vật lý giữa các điện cực và lượng nước để xác định sự kết hợp tối ưu. Họ phát hiện ra rằng máy phát điện dạng que cầm tay có thể tạo ra công suất điện cao đạt 710 vôn khi nó có đủ không gian để chuyển động của nước và diện tích điện cực cao.

Các nhà nghiên cứu đã chỉ ra rằng máy phát điện có thể cung cấp năng lượng cho 100 đèn LED, có nghĩa là nó có thể được sử dụng như một chiếc dùi cui đèn an toàn giao thông chiếu sáng khi bị rung lắc. Nghiên cứu này cho thấy tiềm năng của các máy phát điện nano ba điện áp được sử dụng cho một loạt các ứng dụng hàng ngày.

Muốn biết thêm thông tin
sangmin Lee
Đại học Chung-ang
Email: sle98@cau.ac.kr

Bài nghiên cứu: https://doi.org/10.1080/14686996.2022.2030195

Giới thiệu về Khoa học và Công nghệ Vật liệu Tiên tiến (STAM)

Tạp chí truy cập mở STAM xuất bản các bài báo nghiên cứu nổi bật về tất cả các khía cạnh của khoa học vật liệu, bao gồm vật liệu chức năng và cấu trúc, phân tích lý thuyết và đặc tính của vật liệu. https://www.tandfonline.com/STAM

Tiến sĩ Yoshikazu Shinohara
Giám đốc xuất bản STAM
Email: SHINOHARA.Yoshikazu@nims.go.jp

Thông cáo báo chí được phân phối bởi Asia Research News for Science and Technology of Advanced Materials.

Bản quyền 2022 ACN Newswire. Đã đăng ký Bản quyền. www.acnnewswire.com Một thiết bị mới dạng que, làm bằng nước có thể chuyển đổi năng lượng từ chuyển động thành điện năng. Công nghệ này, đã được báo cáo trên tạp chí Khoa học và Công nghệ Vật liệu Tiên tiến, có thể được sử dụng để cung cấp năng lượng cho các thiết bị di động, chẳng hạn như đèn chiếu sáng an toàn.