Група дослідників з Університету Нагаон в Індії розробила трибоелектричний наногенератор, який виробляє “чисту” електроенергію з використанням натуральних матеріалів, отриманих з відходів тикової деревини.
Що таке трибоелектричний генератор?
Трибоелектричний генератор (TENG) — це пристрій, що перетворює рух або тертя на електрику. У цьому випадку його основою виступив лігнін — природний біополімер, присутній у клітинних стінках дерев, рослин і трав. Подробиці про дослідження розповіло видання The Times of India.
Вчені навчилися витягувати лігнін з порошку, зробленого з дерева під назвою тик (Tectona grandis) методом натронного варіння. Як сировину для дослідження було обрано деревину тика, широко доступну і вирощувану в регіоні Ассама.
Отриманий лігнін потім був змішаний з полівініліденфторидом (ПВДФ) для створення ультратонких композитних волокон методом електропрядіння. Нановолокна з лігніну згодом були використані для створення наногенератора, що живиться звичайним натисканням руки.
Які результати дослідження?
Команда повідомила, що TENG P10-L5, композиція, що містить 10% ПВДФ і 5% лігніну, досягла найвищої вихідної потужності, що становить приблизно 60 міліват на квадратний метр, перевершуючи пристрої, виготовлені з чистого ПВДФ. Такі високі характеристики забезпечила однорідна структура нановолокон і хороше накопичення поверхневого заряду.
Генератор на основі лігніну показав високу витривалість і стабільну роботу протягом більш ніж 10 000 робочих циклів на різних частотах вібрації, розповіли вчені. Гнучкість, легкість і ефективність роблять його придатним для переносних датчиків, портативної електроніки та інших систем з автономним живленням.
Пристрій може живити світлодіодні лампи, калькулятори та датчики легкими натисканнями. Вихідна потужність здається низькою, проте технологія має великий потенціал. Переносні пристрої могли б заряджати розумні годинники рухом руки, а килимки біля дверей могли б накопичувати енергію для зарядки смартфонів уночі.
Команда прагне до подальшого підвищення продуктивності пристрою та вивчення його інтеграції в малогабаритні та переносні енергетичні системи. Раніше писали, що трибоелектричний генератор може витіснити сонячні панелі. Вчені відкрили гібридний матеріал, що підвищує ефективність технології на 450%.
