В Технологическом институте Джорджии (США) создано оборудование, которое использует статическое электричество для конвертации движения в энергию, достаточную для зарядки батареи мобильного телефона. Эта демонстрация стала первой, доказав, что такого рода материалы обладают достаточной энергию для поддержания функционирования персональной электроники.
Следовательно, теоретически, любой избыток вырабатываемой вашим телом, когда вы идете, нервничаете или даже дышите, может быть перехвачен и направлен, например, на медицинский имплантат или другую электронику. Однако собирать энергию столь малых движений – очень трудная задача, и ученые из Джорджии бились над ней несколько лет, концентрируя свое внимание на пьезоэлектрических материалах, генерирующих разность потенциалов под действием внешнего стресса. Надо сказать, что пьезоэлектрические наногенератора не могли похвастаться впечатляющим выходом электроэнергии. Но впоследствии изобретателям удалось усилить обычный пьезоэлектрический эффект, структурируя используемые материалы на наноуровне.
Пример наногенератора, использованного в исследовании для получения электрического тока от трения (иллюстрация ACS).
Теперь же они предлагают другой, более перспективный, по их мнению, метод, который заключается в применении трения и статического электричества.
В работе, результаты которой опубликованы в журнале Nano Letters, ученые показали, что статический заряд, известный как трибоэлектрического эффекта, может быть собран для последующей генерации энергии, используя некоторые типы пластиков, металл и полиэтилентерефталат. Когда тонкие пленки из таких веществ начинают контактировать друг с другом, они неизбежно заряжаются. Затем, когда обе пленки изгибаются, между ними протекает ток, который может быть использован для питания батареи мобильного оборудования. Когда поверхности обеих «контактеров» украшены наноразмерных структур, они приобретают значительной площади, а следовательно, и более высокого коэффициента трения. И все это ведет к более значительного напряжения, производимой этими нехитрыми устройствами.
От слов перейдем к некоторым цифрам. Предлагаемые нашему вниманию наногенератора способны конвертировать около 10-15% механической энергии движения в электричество, а более тонкие материалы, по мнению их создателей, позволят достичь 40%. Трибоэлектрического наноматериал размером с ноготь способен выработать 8 милливатт электроэнергии при сгибании, чего вполне достаточно для работы кардиостимулятора. А кусочек пленки размером 5 × 5 сантиметров сможет зажечь до 600 светодиодов одновременно или зарядить литий-ионную батарею вашего мобильного.
Джерело: InfoNova.org.ua
