Океан с его постоянным движением — это энергетический гигант, который только и ждет, чтобы его подключили. Но как захватить и использовать эту колоссальную силу даже там, где нет «стремительного» движения? Ответ может быть меньше, чем вы думаете: трибоэлектрические наногенераторы, технология, основанная на трибоэлектричестве.
Сила (даже) в мелочах
Трибоэлектрические наногенераторы, или ТЭНы, не являются чем-то новым. Мы уже некоторое время говорим о его потенциале в области продуктов питания на этом сайте. умные ткани, медицинские имплантаты и другие приложения.
Генератор трибоэлектричества или ТЕНГ, представляет собой устройство, которое производит электричество, используя явление трибоэлектричества. Это явление возникает, когда два разных материала вступают в контакт, а затем разделяются, создавая между ними разницу в электрическом заряде. Эта разница в заряде может быть использована для генерации электрического тока. По сути, это похоже на мини-электростанцию, которая включается всякий раз, когда два материала соприкасаются и разделяются.
Теперь группа дальновидных исследователей из Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории (PNNL) в США разработала новый подход, который позволяет использовать эти небольшие устройства даже там, где волны более «пугливы», то есть там, где они имеют более широкая амплитуда и частота низкая. Метод, который мог бы заменить традиционные имплантаты.
Трибоэлектричество: старая сила, новый подход
В новом методе PNNL используются ротор и статор, а также некоторые материалы, такие как алюминий и магниты. Статор напечатан на 3D-принтере из смолы.
Идея состоит в том, чтобы механически накапливать и усиливать небольшие низкочастотные волны в высокочастотное движение, подходящее для трибоэлектрической генерации. И данные это хорошо подтверждают, говоря очень ясно.
В исследовании, опубликованном в Nano Energy (Я связываю это здесь) исследовательская группа продемонстрировала эффективность своей системы, используя генератор для питания акустического передатчика. Генератор заряжает конденсатор, и когда заряда достаточно, система использует его для акустической отправки данных. Во время тестирования система достигнута пиковая плотность мощности 6.67 Вт/м3 при частоте синусоиды 0.33 Гцтем самым демонстрируя свою эффективность даже в условиях низкой частоты.
Шаг вперед к устойчивой энергетике
Этот новый подход к производству энергии морских волн может стать важным шагом на пути к более устойчивому будущему.
Энергия волн является возобновляемым и неисчерпаемым ресурсом, и возможность более эффективно использовать ее с помощью трибоэлектричества может оказать огромное влияние на нашу способность производить чистую и устойчивую энергию.
Подобные инновационные решения приближают нас к будущему, в котором возобновляемые источники энергии станут нормой, а не исключением. Поскольку океан покрывает более 70% поверхности нашей планеты, энергия волн может стать одним из ключей к открытию этого будущего.
