Генератор из скотча: как новая технология позволяет добывать бесплатную энергию где угодно

Усовершенствованное устройство вырабатывает максимальную мощность 53 милливатт, чего достаточно для работы 350 светодиодных лампочек и лазерной указки. Подробности о новом исследовании сообщил сайт Университета Алабамы в Хантсвилле.

Трибоэлектрический генератор (TENG) преобразуют механическую энергию, такую как трение или движение, в электричество, используя трибоэлектрический эффект – явление, при котором происходит передача заряда между двумя соприкасающимися материалами путем генерации напряжения при их разделении. Это может быть движения человека или условия окружающей среды.

При усовершенствовании генератора исследователи заменили двустороннюю ленту слоями более толстой односторонней ленты, где энергия вырабатывается за счет взаимодействия полипропиленовой основы ленты и акрилового клеевого слоя. Гладкие поверхности легко склеиваются и отклеиваются друг от друга, что позволяет быстро подключать и отключать новый TENG, генерируя больше энергии за меньшее время, чем раньше. Это стало возможным благодаря размещению TENG на вибрационной пластине, которая отталкивала слои ленты друг от друга, вырабатывая электричество при их многократном соприкосновении и разъединении.

"Я хотел попробовать разные типы липкой ленты, чтобы проверить, обеспечат ли они такую же мощность, как и двусторонний скотч. Испытав различные комбинации, мы смогли добиться еще большей мощности. Кроме того, поскольку с новым TENG контакт и отрыв происходят только на гладких поверхностях, нам больше не нужно беспокоиться о липких поверхностях двустороннего скотча. Поэтому он может работать на очень высоких частотах, до 300 Гц", — поделился Мунхен Джан.

Команда также встроила усовершенствованный TENG в два устройства: акустический датчик звуковых волн и носимый биосенсор с автономным питанием для отслеживания движений руки. Они позволяют создавать устройства, измеряющие мышечную активность человека, что потенциально предотвращает травмы и улучшает спортивные результаты.

Одна из самых больших проблем с устройствами TENG — низкая рабочая частота (<5 Гц). Новая конструкция работает на частоте до 300 Гц, что является значительным улучшением. По мнению ученых, получение большего количества энергии из окружающей среды расширит спектр применения.

"В настоящее время TENG полезен только для сенсорных применений. Если бы он мог вырабатывать больше энергии, он мог бы быть полезен и для других целей, например, для зарядки аккумуляторов", — заявил Мунхен Джан.

В будущем команда планирует разработать новые устройства и конструкции на основе наногенератора из скотча. Вскоре они подадут заявку на патент.