За прошедшие годы мы видели много версий трибоэлектрических генераторов, которые работают на предпосылке, что определенные материалы становятся электрически заряженными при трении друг о друга, например, воздушный шар и ваши волосы. По словам авторов этого нового исследования, до сих пор конструкции включали сложные компоновки дорогих деталей, а также имели ограниченную мощность с точки зрения мощности.
Под руководством Ганга Вана из Университета Алабамы ученые приступили к разработке менее сложной версии. Трибоэлектрический генератор исследователей основан на более ранних исследованиях, которые показали, что эти системы могут быть изготовлены из ленты, пластика и металла, но они собирают эти компоненты вместе таким образом, что их производительность приближается к более сложным и дорогим версиям.
Конструкция состоит из купленного в магазине двустороннего скотча и пластиковой пленки, зажатой между тонкими алюминиевыми пластинами. Мгновенное сжатие слоев вместе и их разъединение вызывает образование искры, при этом величина приложенного давления напрямую влияет на количество генерируемой энергии.

Иллюстрация недавно разработанного трибоэлектрического генератора
Версия генератора с двумя электродами использовалась для получения плотности мощности 169,6 Вт на квадратный метр (10,7 кв. футов), что, по словам команды, на 47% выше, чем в предыдущих конструкциях. В серии экспериментов команда использовала генератор, чтобы зажечь массив из 400 светодиодов, просто нажимая на его слои.
Питание светодиодов или другой мелкой электроники — один из возможных вариантов использования трибоэлектрических генераторов, но есть и другие варианты. Список включает в себя деревянные полы , которые собирают энергию от пешеходов, слуховые аппараты , которые питаются сами по себе, сенсорные экраны , которые генерируют электричество, когда вы их используете, и лесные датчики, работающие от качающихся ветвей деревьев. Создавая один из таких генераторов с помощью купленных в магазине предметов, ученые использовали более простой и недорогой подход.
Исследование было опубликовано в журнале ACS Omega .
Источник: Американское химическое общество .
Ник Лаварс
21 ноября 2022 г