Вы когда-нибудь терли воздушный шарик о волосы и наблюдали, как он волшебным образом прилипает к стене? То, что для нас является забавной игрой, стало источником вдохновения для потенциальной энергетической революции для группы международных ученых. Используя тот же принцип статического электричества (технически называемый трибоэлектричество) исследователи из Бельгии, Австралии и Гонконга разработали удивительно простую систему генерации электроэнергии на основе пластиковых шариков нанометрового размера. Трибоэлектричество, возникающее при трении или разделении двух поверхностей, определенно не является недавним открытием. Инновационным является то, как ученым удалось оптимизировать его для создания «трибоэлектрического наногенератора» (TENG), который, наконец, может стать практичной альтернативой батареям для устройств с низким энергопотреблением, таких как носимые устройства и медицинские датчики.
В чем секрет? Это в размерах.
Настоящая инновация этого исследования заключается в открытии: при смешивании пластиковых шариков разных размеров более крупные из них естественным образом приобретают отрицательный заряд, а более мелкие — положительный. Какая прекрасная метафора: Разнообразие, вместо того чтобы создавать проблемы, генерирует энергию.
Ученые создали наноразмерные шарики меламин e формальдегид (пластиковая смола) и расположил их стратегически: более мелкие на одной стороне тонкой пленки, а более крупные — на другой. Такая конфигурация позволила вырабатывать больше электроэнергии, чем при использовании других трибоэлектрических методов.
Я пишу это в рамке, так что если вы зададите вопросы в социальных сетях, не читая, я сразу замечу. Следует отметить, что вырабатываемая энергия по-прежнему измеряется в наноамперах, поэтому не рассчитывайте, что эта система сможет обеспечить питанием холодильник. Но для микросенсоров или носимых устройств это может быть идеальным решением.
Чистая и устойчивая энергия
Такой подход обеспечивает значительные преимущества по сравнению с другими методами трибоэлектрической генерации. Прежде всего, Шарики не трутся друг о друга, что значительно увеличивает срок их службы. Тесты показали, что может выдержать 10.000 XNUMX циклов без существенного ухудшения характеристик.
Наши исследования показывают, что небольшие изменения в выборе материалов могут привести к значительному повышению эффективности выработки электроэнергии.
Поэтому он заявил Игнаас Джимидар из Свободный университет Брюсселя, ведущий автор исследования (что я ссылаюсь на вас здесь). И добавил: «Это открывает новые возможности для трибоэлектрических наногенераторов в повседневной жизни, не завися от традиционных источников энергии».
Пластиковые бусины «Энергия»: из лаборатории в реальную жизнь
Трибоэлектричество уже нашло удивительное применение: датчики для обнаружения ртути в продуктах питания, устройства для мониторинга лесных пожаров, устанавливаемые на деревьях, и даже специальные нити, которые превращают любую ткань в мини-электростанцию. КUniversità dell'Alabama Они даже создали недорогой трибоэлектрический генератор, используя всего лишь двухсторонний скотч и пластиковую пленку.
Конечно, речь не идет о замене солнечной или ветровой энергии. Однако в мире, где все больше и больше небольших электронных устройств, датчиков и носимых устройств, эта технология может стать значительным прорывом на пути к независимости от батарей. И последний аспект, который я нахожу особенно интересным: возможность регенерации бусин с помощью простого порошкового покрытия, когда они изнашиваются.
В эпоху запланированного устаревания устройство, рассчитанное на длительный срок службы и возможность регенерации, является более революционной новостью, чем производимая им электроэнергия.
