Электрогенератор работает на трении

25.07.2012

В рамках исследования, финансируемого Национальным научным фондом, Министерством энергетики и ВВС США, ученым удалось разработать оригинальный трибоэлектрический генератор, который производит электроэнергию из трения двух поверхностей.

Исследователи обнаружили еще один способ собрать небольшое количество электроэнергии, захватив электрический заряд, который производится при трении двух различных видов пластмасс. Новый тип генератора может вырабатывать энергию с помощью привычной деятельности, например, ходьбы. Также его можно использовать в различных наноустрйоствах и автономных датчиках давления с низким энергопотреблением.

Трибоэлектрический генератор состоит из листов полиэстера и полидиметилсилоксана (PDMS). В процессе трения двух листов полиэстер отдает электроны, а PDMS принимает. При этом создается воздушный зазор, который изолирует заряд на поверхности PDMS и образует дипольный момент. В результате при подключении электрической нагрузки между двумя поверхностями создается небольшой ток. Если постоянно тереть пластинки материалов друг о друга, генератор будет непрерывно вырабатывать электроэнергию. Сферу применения нового устройства расширяет тот факт, что полиэстер и полидиметилсилоксан имеют прозрачность на уровне 75%. Это позволяет встроить новый генератор в поверхность сенсорного экрана, который таким образом сможет вырабатывать энергию от прикосновений пальцев пользователя.

Ученые изучили различные варианты микротекстур на поверхности нового генератора и обнаружили, что крошечные пирамидки дают самый большой ток около 0,13 мкА на квадратный сантиметр при довольно большом напряжении - 18 В.
Разработчики отмечают, что технология изготовления трибоэлектрического генератора отличается простотой и низкой стоимостью, что позволяет ее масштабировать до крупномасштабного производства и практического применения. При этом надежность устройства весьма высока - оно продолжает вырабатывать энергию после более чем 100 тыс. циклов.

<< Назад: Канадские озера исчезают 25.07.2012

>> Вперед: Туннель затыкается огромной пробкой 24.07.2012

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Новый взляд на магнитное поле Земли 31.10.2025

Магнитное поле Земли долгое время считалось относительно стабильной структурой с предсказуемой полярностью. Однако последние исследования японских ученых показывают, что электрическая организация магнитосферы гораздо сложнее и динамичнее, чем предполагалось ранее. Команда исследователей из Киотского, Нагояского и Кюсюского университетов обнаружила, что заряженные области магнитосферы обладают противоположной полярностью по сравнению с традиционными представлениями. Так, утренняя сторона магнитного щита имеет отрицательный заряд, тогда как вечерняя - положительный, вопреки прежним теориям. Юсуке Эбихара из Киотского университета отмечает, что "электрическая сила и распределение зарядов являются следствием, а не причиной движения плазмы". Исследователи пришли к этим выводам с помощью масштабного магнитогидродинамического моделирования, имитирующего взаимодействие солнечного ветра с геомагнитным полем Земли. Моделирование позволило в деталях проследить, как потоки плазмы формируют э ...>>

Влияние белка PF4 на старение крови 31.10.2025

С возрастом наш организм претерпевает множество изменений, в том числе на уровне крови и иммунной системы. Недавние исследования показали, что ключевым фактором этих изменений может быть белок PF4, или platelet factor 4, который играет важную роль в регуляции стволовых клеток костного мозга. Американские ученые из Университета Иллинойса в Чикаго обнаружили, что с возрастом уровень PF4 значительно снижается. Это ослабление контроля над кроветворными стволовыми клетками приводит к нарушению их работы и повышает вероятность развития воспалительных процессов, онкологических заболеваний крови и сердечно-сосудистых проблем. В молодом организме PF4 выполняет функцию "регулятора роста": он контролирует распределение и деление кроветворных стволовых клеток, не позволяя им чрезмерно размножаться. С возрастом эта система контроля ослабевает, клетки начинают делиться чаще, накапливают генетические мутации и постепенно теряют способность создавать полноценные лимфоциты, что ослабляет иммуните ...>>

Музыка юности остается с нами навсегда 30.10.2025

Музыка сопровождает человека всю жизнь, но некоторые мелодии и песни оставляют особенно глубокий след в памяти. Ученые давно замечали, что композиции из подросткового возраста вызывают сильные эмоции даже спустя десятилетия, и недавно международная команда исследователей под руководством Университета Ювяскюля (Финляндия) подтвердила этот эффект научно. В исследовании приняли участие около 2000 человек из 84 стран. Ученые выявили явление, которое они назвали "пиком воспоминаний": эмоциональная привязка к музыке достигает максимума примерно в 17 лет. Именно песни этого периода чаще всего остаются значимыми и вызывают яркие эмоции долгие годы спустя. Интересно, что у мужчин и женщин наблюдаются разные временные рамки этого пика. У мужчин он приходится примерно на 16 лет, тогда как у женщин - на 19. Исследователи объясняют это различие особенностями формирования музыкальной идентичности: юноши чаще ищут самостоятельность и бунт, а девушки связывают музыку с личными отношениями и пере ...>>

Сплав Cr-Mo-Si с уникальными свойствами 30.10.2025

Разработка материалов, способных работать в экстремальных условиях, остается одной из ключевых задач современной инженерии. Особенно это важно для авиации и энергетики, где повышение термостойкости компонентов напрямую влияет на эффективность и надежность оборудования. Международная группа исследователей объявила о создании нового металлического сплава, обладающего уникальным сочетанием свойств: высокой термостойкостью, устойчивостью к коррозии и сохранением пластичности даже при комнатной температуре. Новый сплав содержит хром, молибден и всего 3 атомных процента кремния. Именно кремний способствует формированию плотного слоя оксида хрома на поверхности металла, который действует как невидимый барьер против кислорода и азота при высоких температурах. В отличие от предыдущих сплавов, этот защитный слой формируется без хрупких силицидов, которые обычно снижали пластичность и делали материалы склонными к трещинам. По словам профессора Мартина Гайльмайера из Института технологий Кар ...>>

Открыт лед, замерзающий при комнатной температуре 29.10.2025

Изучение воды продолжает приносить удивительные открытия: несмотря на то, что эта жидкость кажется хорошо известной, она способна проявлять необычные свойства в экстремальных условиях. Международная команда ученых недавно обнаружила новый вид льда, который формируется при комнатной температуре, если вода подвергается сильному давлению. Это открытие не только расширяет наши знания о воде, но и помогает лучше понять процессы в недрах планет и их спутников. Исследователи из Корейского института стандартов и науки совместно с европейскими коллегами, работающими на рентгеновском лазере на свободных электронах (XFEL) в Германии, провели серию экспериментов с водой в динамической ячейке с алмазными наковальнями. Давление изменялось от 0,001 гигапаскаля до 120 гигапаскалей в секунду - в миллионы раз выше атмосферного, при этом температура поддерживалась около 25 °C, близкой к комнатной. В течение сотен циклов ученые наблюдали, как вода многократно замерзает и тает, фиксируя каждый этап с ис ...>>

Случайная новость из Архива Льды Гренландии стремительно тают 28.07.2017 Ученые обеспокоены стремительным таянием льдов в Гренландии. Причина этому не только глобальное потепление, но и скопление водорослей, которые начали подыматься на поверхность. Белая площадь ледников отражает свет тем самым устраняет таяние льдов, но в связи с появлением на поверхности водорослей отражающий эффект может действовать не в полную силу, считают эксперты. Чем больше растительности будет на поверхности, тем быстрее будут таять льды. До появления подводных растений уровень моря из-за глобального потепления подымался на 1 мм в год. Ученые предполагают, что скорость исчезновения льдов может увеличиться, что не может не волновать весь научный мир. Проблемой стремительного таяния льдов в Гренландии занимаются уже давно. Выдвигаются различные предположения, связанные с причиной разрушения многовекового льда, среди которых: действия подводных вулканов, выбросы парниковых газов и даже вмешательство инопланетной силы.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025