Пластиковые шарики позволят гаджетам работать без батареи — как это возможно

Исследователи из Брюсселя, Австралии и Гонконга разработали эффективный метод генерации электрических зарядов.

Отмечается, что трибоэлектрификация остается довольно малоизвестным способом генерации энергии. Этот метод похож на статическое электричество, в котором энергия генерируется за счет трения двух поверхностей друг о друга.

Несмотря на то, что трибоэлектрификация не сможет быть эффективной в таких перспективных сферах как ветряная, солнечная, геотермальная и другие виды возобновляемой энергетики, из-за слишком малых объемов вырабатываемой энергии, она могла бы использоваться в ряде медицинских приборов и технологиях, которые наносятся на различные поверхности. В частности, этот метод уже использовался при разработке датчиков для обнаружения ртути в продуктах питания, а также — обнаружения угарного газа или изменений температуры при мониторинге угрозы возникновения лесных пожаров.

Разработчики даже создавали специальную пряжу, которая на основе принципа трибоэлектрификации могла бы превратить любую ткань в зарядную мини-электростанцию. Однако сейчас исследователи из Бельгии, Австралии и Гонконга обнаружили новый секрет эффективности эффекта трибоэлектрификации.

По результатам экспериментов с различными материалами, ученые создали пластиковые наношарики из меламина и формальдегида и установили, что смешивание этих шариков малых и больших размеров позволяет значительно повысить генерацию электричества. Ученые заметили, что шарики больших размеров обычно имеют отрицательный заряд, тогда как малые шарики — преимущественно положительный.

Исследователи заявляют, что разработали систему, назвав ее трибоэлектрическим генератором, в котором шарики большого размера размещаются на одной стороне тонкого слоя пленки, а малого — на другой, что позволяет генерировать больше электричества, чем обычно. Следует отметить, что выходной ток, измеренный во время экспериментов, был зарегистрирован только в наноамперах, поэтому радоваться пока рано.

При этом шарики взаимодействуют между собой без необходимости физического трения, что позволяет им работать значительно дольше. По результатам исследований было установлено, что такие шарики способны выдержать до 10 тыс. рабочих циклов.

Исследователи также добавляют, что шарики были изготовлены без использования растворителей, что значительно удешевляет их производство. Их также можно восстановить с помощью специального порошка.

Научная статья опубликована в журнале Small

Источник: Свободный университет Брюсселя; New Atlas