Дослідники з Університету Алабами у США створили трибоелектричний наногенератор, який здатен збирати електроенергію від людського тіла та навколишнього середовища, використовуючи звичайний скотч. Ця розробка може живити невеликі пристрої, такі як біодатчики, перетворюючи механічну енергію тертя та рухів в електричну енергію.
Про це розповідає ProIT
Генератор складається з металізованих плівок поліетилентерефталату, які виконують роль електродів, а також шарів скотчу. Дослідники підкреслюють, що генерація електричної енергії здійснюється завдяки взаємодії поліпропілену та акрилового клейового шару, коли на них натискають і відпускають. У результаті цього виникають зазори атомного розміру через слабку міжмолекулярну взаємодію.
Інноваційний підхід до енергетичного збору
У рамках дослідження трибоелектричний генератор затискали між пластиковими пластинами, що дозволило створити вібраційний збирач енергії. Науковий співробітник Мунхен Джанг зазначив, що експериментували з різними типами скотчу, щоб перевірити їхню здатність забезпечувати необхідну потужність та меншу адгезію.
«Спробувавши різні комбінації, ми змогли отримати ще більшу потужність. Крім того, оскільки контакт і поділ відбуваються лише на гладких поверхнях з новим TENG, нам більше не потрібно турбуватися про липкі поверхні двостороннього скотчу. Тому він може працювати на дуже високих частотах до 300 Гц» — Мунхен Джанг.
Дослідники замінили двосторонній скотч на товстий односторонній і змогли досягти максимального виходу потужності в 53 міллівати. Генератор помістили на вібруючу пластину, що дозволило викликати повторювані контакти і роз’єднання, достатні для живлення 350 світлодіодів та лазерної вказівки. Гладка поверхня знизила механічний опір, що підвищило вихідну потужність.
Перспективи розвитку технології
Окрім живлення світлодіодів, генератор був використаний для живлення датчика, який фіксує звукові хвилі, а також носимого біосенсора для моніторингу рухів рук. «Ми продовжимо наші дослідження з різними додатками та конструкціями. Вже скоро буде подано заявку на патент», — зазначає Джанг. Він також додає, що одна з основних проблем із TENG полягає в низькій робочій частоті (<5 Гц), але їхня конструкція здатна працювати до 300 Гц, що є значним покращенням.
Результати дослідження були опубліковані у журналі ACS Omega.