Гибкие генераторы превращают движение в энергию

Надеваемые устройства, которые собирают энергию от движения, не новая идея, но материал, созданный в Университете Райса, может сделать их более практичными. Химическая лаборатория Джеймса Тура из Райса адаптировала лазерный графен (LIG) в небольшие безметалловые устройства, которые генерируют электричество. Подобно натиранию шарика о волосы, контакт LIG-композитов с другими поверхностями создает статическое электричество, которое можно использовать для питания устройств.

Это происходит из-за трибоэлектрического эффекта, благодаря которому материалы собирают заряд через контакт. Когда их соединяют, а затем разрывают, накапливаются поверхностные заряды, которые можно направлять на выработку электроэнергии.

В экспериментах исследователи подключили полоску LIG к цепочке светодиодов и обнаружили, что постукивание по полосе производит достаточно энергии, чтобы заставить их мигать. Больший кусок LIG, встроенный в подошву, позволяет владельцу генерировать энергию с каждым шагом, так как повторный контакт графенового композита с кожей создает ток для зарядки небольшого конденсатора.

«Это может стать способом подзарядки небольших устройств. Просто использовать избыточную энергию ударов пятки во время ходьбы или качать руками вдоль туловища», - сказал Тур.

Наилучшая конфигурация с электродами из композита полиимид-LIG и алюминия обеспечивает напряжение выше 3,5 киловольт с пиковой мощностью более 8 милливатт.

«Наногенератор, встроенный в подошву, смог накопить 0,22 миллиджоуля электрической энергии на конденсаторе после 1-километровой прогулки», - сказал ведущий автор статьи Майкл Стэнфорд, исследователь докторской диссертации Райс. «Такой скорости накопления энергии достаточно для питания носимых датчиков и электроники движением человека».

Комментарии: