Ученые создали трибоэлектрический наногенератор из золота

Познакомьтесь со батарейкой будущего для питания вашего гаджета: ваше тело.

Нет розетки? Нет проблем. Зарядить ваши гаджеты в скором времени может стать так же легко, как поднять палец.

Ученые из Университета в Буффало и Институте полупроводников при Академии наук Китая разработали крошечную металлическую вкладку, известную как трибоэлектрический наногенератор, которая может генерировать электричество из простых телесных движений», - рассказал Киаогианг Ган (Qiaoqiang Gan), доцент электротехники в Школе инженерии и прикладных наук Университета Буффало.

«Никто не любит быть привязанным к розетке электросети или таскать с собой портативное зарядное устройство. Человеческий организм - это богатый источник энергии. Мы подумали: «Почему бы не использовать его для производства собственной энергии?».

Трибоэлектрическая энергия, также известная как трибоэлектрический эффект, возникает, когда некоторые материалы становятся электрически заряженными после трения с другим материалом. По словам Гана, наиболее привычным явлением статического электричества является трибоэлектричество.

Ранее ученые уже предлагали различные модели трибоэлектрических наногенераторов (TENG), но большинство из них трудно производить, потому что они требуют сложной литографии или не являются экономически эффективными. Если верить текущему исследованию, вкладка, которую разрабатывала команда, предназначена для решения обеих проблем.

Как описано в исследовании, которое было опубликовано 31 января в журнале Nano Energy, вкладка размером 1,5 см на 1 см содержит два тонких слоя золота, разделенных лентой из полидиметилсилоксана (PDMS), такого же полимера на основе кремния, который находится в контактных линзах. Ключевым моментом устройства является то, что один слой золота  растягивается, и сминается после растяжения. Когда эта сила применяется повторно, движение приводит к трению между слоями золота и PDMS.

«Это заставляет электроны двигаться туда-обратно между слоями золота. Чем больше трений, тем больше будет произведено энергии», - сказал Юн Ксю (Yun Xu), профессор физики в Академии наук Китая.

Как говорят ученые, произведенное устройство обеспечило максимальное напряжение 124 В, максимальный ток 10 мкА и пиковую мощность 0,22 мВт на квадратный сантиметр. Хотя этого недостаточно для быстрой зарядки смартфона, устройство могло одновременно осветить 48 красных светодиодных  индикаторов.

Нан Чжан (Nan Zhang), докторант из Университета в Буффало, в настоящее время возглавляет группу студентов, которой поручено улучшить производительность вкладки. Команда планирует использовать более крупные куски золота, которые, при растягивании, как ожидается, будут производить еще больше электроэнергии.

Ученые также работают над разработкой портативной батареи для хранения энергии, производимой вкладкой. Их конечная цель? «Создать источник питания для носимых электронных устройств с автономным питанием», сказал Ган.

Facepla.net по материалам: buffalo.edu

• < Ученые создали батарею, которая заряжается за 20 секунд
• Безрельсовый поезд начинает работу в Китае >

Комментарии: