Ученые придумали, как добывать электричество благодаря крошечным шарикам из пластика

Команда ученых Свободного университета Брюсселя (VUB), Рижского технического университета, Королевского Мельбурнского технологического института и Института MESA+ в Университете Твенте, сосредоточилась в своем исследовании на трибоэлектрических наногенераторах (TENG). Эти устройства, способные преобразовывать механическое движение в электрическую энергию, полагаются на взаимодействие между материалами для генерации заряда, пишет interestingengineering.com.

Стремясь удовлетворить растущий спрос на энергию, исследователи придумали нетрадиционный способ производства электроэнергии с помощью крошечных пластиковых шариков. При размещении рядом друг с другом и соприкосновении шарики вырабатывали больше энергии, чем обычно, посредством трибоэлектрификации. Трибоэлектрический эффект, происходит, когда физический контакт между двумя диэлектрическими материалами генерирует трибоэлектрические заряды на их поверхностях, подобно тому, как трение воздушного шара о волосы создает статическое электричество.

Исследование показывает, что когда поверхность с шариками касается другой поверхности с идентичными шариками, некоторые из них приобретают положительный заряд, а другие становятся отрицательно заряженными. В конечном итоге, большая передача заряда увеличивает выработку электроэнергии.

После проведения испытаний с различными типами шариков ученые обнаружили, что размер и материал являются решающими факторами, причем более крупные шарики обычно приобретают отрицательный заряд, в то время как более мелкие с большей вероятностью приобретают положительный заряд. Однако шарики из меламиноформальдегида (МФ) продемонстрировали наиболее значительный эффект, продемонстрировав превосходную эффективность удержания и передачи заряда. Это произошло потому, что низкая эластичность материала позволила ему удерживать и передавать электрический заряд более эффективно.

По словам исследователей, использование шариков не только обеспечивает более доступную альтернативу дорогостоящей технологии TENG, но и повышает устойчивость, устраняя необходимость в растворителях за счет сухого производства.

Ученые полагают, что инновации в области трибоэлектрификации могут открыть дверь новым технологиям сбора энергии, способным функционировать независимо от батарей или внешних источников питания. Они отмечают, что "умная" одежда, преобразующая движение в энергию, и устройства с автономным питанием, не требующие подзарядки, становятся все ближе к тому, чтобы стать реальностью. В результате носимые технологии и решения в области устойчивой энергетики готовы извлечь выгоду из этого нововведения.

Несмотря на многообещающий потенциал, предстоит еще проделать значительную работу по повышению эффективности и надежности, прежде чем технология сможет широко применяться.