Дослідники розробили гібридний матеріал, який значно підвищує ефективність трибоелектричних наногенераторів — пристроїв, що перетворюють навколишній механічний рух у відновлювану електроенергію. Створена вченими гнучка, легка плівка збирає енергію з повсякденного руху людини. Вона може живити носиму електроніку, системи моніторингу здоров’я та інші гаджети, пише портал Tech Xplore.
Повідомляється, що група вчених під керівництвом професора М. Джасіма Уддіна вбудувала мікрочастинки титанату барію (BaTiO₃) у полімерну матрицю з полівініліденфториду-когексафторпропілену (PVDF-HFP) та поліетиленоксиду (PEO). Це дозволило збільшити електричну потужність плівки на 450%. Тепер вона може генерувати до 18 вольт за допомогою простих механічних рухів, таких як ходьба, згинання зап’ястя або постукування по поверхні.
Чому важлива ця технологія?
Сучасні пристрої працюють від батарейок, і їх необхідно замінювати або заряджати, що часто обмежує тривалість їхньої роботи. Ця технологія має бути достатньо зручною, щоб її не помічали та не заважали виконувати щоденні завдання, а також її слід розміщувати в зонах з високим тертям, щоб мати змогу виробляти енергію в умовах навколишнього середовища, — зазначили автори дослідження.
Як працюють трибоелектричні наногенератори?
Новий тип генератора був вперше запропонований у 2012 році. Він спирається на трибоелектричний ефект — концепцію генерації енергії, індукованої контактом. Цей ефект відбувається у повсякденному житті під час таких явищ, як тертя шкарпеток об килим або повітряної кульки об волосся людини.
Трибоелектричний ефект працює через обмін поверхневими зарядами між однією або кількома поверхнями на нанорівні, де фізичний контакт і подальше розділення між матеріалами з різною спорідненістю до електронів призводить до переносу заряду. “Використовуючи ефект трибоелектричного поверхневого заряду, трибоелектричні пристрої можна було б створювати та розміщувати у стратегічних місцях, де енергію можна збирати за відносно низьких витрат”, — вважають вчені.
Нагадаємо, дослідники з Національного університету Тайваню розробили нову конструкцію, яка захоплює вібрації та перетворює їх на електроенергію.
