Эти генераторы могут превратить вибрацию и движения человека в электрическую энергию

Ученые предложили трибоэлектрические наногенераторы (TENG) в качестве революционного решения для освоения космоса. TENG — это легкие генераторы, которые преобразуют механическое движение, такое как вибрация или трение, в пригодную для использования электрическую энергию. Ученые утверждают, что TENG могут снизить зависимость космических кораблей и аппаратов от тяжелых батарей. Исследование опубликовано в журнале Nano-Micro Letters, пишет Interesting Engineering.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

По словам ученых, трибоэлектрические наногенераторы могут быть использованы для преобразования окружающей механической энергии, такой как вибрации при запуске, планетарные ветры и движения астронавтов в пригодную для использования электроэнергию. Эти компактные генераторы можно поместить внутрь даже очень маленьких космических аппаратов или встроить непосредственно в перчатку астронавта, чтобы собирать энергию от каждого движения.

Исследования дальнего космоса подвергают оборудование значительным перепадам температуры, почти нулевой гравитации и высоким дозам радиации, которые выводят из строя электронику обычных генераторов.

Солнечным панелям нужно Солнце, батареи замерзают или слишком много весят, а ядерная энергия слишком сложная для использования. Поэтому ученые считают, что решением энергетических проблем в космосе могут стать трибоэлектрические генераторы (TENG), которые собирают механическую энергию от вибраций при запуске и даже движений астронавта.

В исследовании говорится, что TENG предлагают легкое, устойчивое к радиации решение, которое работает там, где обычная электроника генераторов может выйти из строя. Такие генераторы могут выдерживать очень высокое давление и очень высокую радиацию.

Кроме того, сильное солнечное излучение глубокого космоса действует скорее, как фактор повышения производительности генераторов. Интересно, что интенсивное ультрафиолетовое излучение может фактически увеличить плотность заряда устройства в 157 раз. При этом TENG весят очень мало, что значительно снижает стоимость миссии в дальний космос, говорят ученые.

Исследователи протестировали "космические многослойные структуры", которые выдержали облучение высокой дозой радиации практически без снижения производительности. Они были созданы с использованием фторированных полимеров, графена и самовосстанавливающихся эластомеров.

Эти устройства оказались устойчивыми, сохраняя стабильность при температурах выше 260 градусов Цельсия. По словам ученых, TENG – это компактные и универсальные источники электрической энергии.

Генератор размером с почтовую марку может создавать напряжение в 98 вольт от малейшего движения. Крошечные генераторы в скафандрах астронавтов могут создавать напряжение 135 вольт от любого движения астронавта в широком диапазоне температур, как показывает исследование.

Будущее космической энергетики, вероятно, заключается в гибридных архитектурах, сочетающих трибоэлектрические генераторы с солнечными и термоэлектрическими генераторами для обеспечения непрерывного электроснабжения будущих поселений на Луне и Марсе, считают ученые.

Как уже писал Фокус, китайские ученые смогли сделать на термоядерном реакторе то, что считалось невозможным. Это важный шаг вперед на пути к получению практически бесконечной энергии.

Также Фокус писал о том, что главную космологическую модель, описывающую эволюцию космоса от Большого взрыва, возможно, придется менять. Новое исследование предполагает, что существующее представление о темной материи неверное.