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:

Особенности почек помогают легче переносить высоту 18.01.2025

Высокогорные регионы всегда привлекали внимание исследователей, изучающих, как человек адаптируется к жизни в условиях разреженного воздуха. Недавнее исследование группы ученых из Университета Маунт-Ройал в Канаде, возглавляемое доктором Тревором Деем, проливает свет на важную роль почек в акклиматизации к большим высотам. Работы канадских ученых объясняют, почему представители народности шерпа, которые веками живут в высокогорных районах Тибета, значительно лучше переносят высокогорье. В своем исследовании ученые наблюдали за дыханием и составом крови участников во время их подъема на высоту 4300 метров в Гималаях, в Непале. Эксперимент проводился с участием двух групп: одна состояла из жителей низменностей, не привыкших к горной среде, а другая - из шерпов, чей организм приспособлен к жизни на большой высоте. Основное различие между этими группами было в том, как их организмы реагировали на дефицит кислорода в воздухе. У шерпов наблюдалась более быстрая и масштабная адаптация к ...>>

Производство электричества с помощью термоядерного синтеза 18.01.2025

Американская компания Commonwealth Fusion Systems (CFS) нацелена на создание первой в мире термоядерной электростанции, способной подключаться к электрической сети. Этот амбициозный проект, известный как ARC (Affordable, Robust, Compact), будет построен вблизи города Ричмонд, штат Вирджиния. В соответствии с планами, новая электростанция сможет производить до 400 мегаватт чистой энергии, что вполне хватит для обеспечения электричеством 150 тысяч домохозяйств. Прогнозируется, что станция начнет работу в 2030-х годах. Принцип работы термоядерной электростанции основан на процессе термоядерного синтеза, который происходит в ядре звезд. В отличие от традиционной атомной энергетики, где используется деление ядер атомов с образованием радиоактивных отходов, термоядерный синтез создает в качестве побочного продукта безопасный гелий. Для того чтобы удерживать плазму с температурой свыше 100 миллионов градусов Цельсия, установка будет использовать мощные магнитные поля. Тем не менее, н ...>>

Экологическая защита для овощей и фруктов 17.01.2025

Исследователи из женского колледжа Шри Нараяна в Колламе, Керала, Индия, разработали инновационный способ продления свежести фруктов и овощей. Группа под руководством Пурнимы Виджаян предложила использовать съедобное покрытие, созданное на основе целлюлозных нановолокон (CNF), полученных из луковой шелухи. Этот подход не только продлевает срок хранения продуктов, но и способствует их безопасности благодаря включению нанокуркумина, известного своими антимикробными свойствами. Основным компонентом покрытия являются CNF, полученные из переработанных отходов лука. Эти нановолокна соединяются с синтетическим биополимером, который улучшает структуру покрытия, устраняя проблемы с водостойкостью и термической стабильностью, ранее свойственные материалам на основе CNF. Кроме того, добавление нанокуркумина усиливает антимикробные свойства покрытия, делая его особенно эффективным для предотвращения порчи. Для проверки эффективности этой разработки ученые провели эксперимент с апельсинами. П ...>>

Смарт-часы Garmin Instinct 3 17.01.2025

Компания Garmin представила свои новые смарт-часы Instinct 3, которые являются последним поколением популярных часов для активного отдыха. Модель сочетает в себе высокую технологичность, улучшенную автономность и стильный дизайн, что делает ее идеальным выбором для людей, ведущих активный образ жизни. Garmin Instinct 3 предлагает улучшенные функции и отличную автономность, делая эти смарт-часы идеальными для любителей активного отдыха и экстремальных видов спорта. Это устройство сочетает в себе высокую прочность, функциональность и стиль, что делает его ценным аксессуаром для всех, кто хочет контролировать свое здоровье и оставаться на связи в любых условиях. Одной из главных особенностей Instinct 3 является наличие AMOLED-дисплея (или солнечного дисплея), который значительно улучшает визуальное восприятие и удобство использования устройства. Также новая версия получила металлическую рамку и встроенный фонарик, что добавляет дополнительную функциональность и делает часы более уни ...>>

Носить младенца удобнее слева 16.01.2025

Материнский инстинкт - удивительное явление, которое на протяжении тысячелетий помогает мамам заботиться о младенцах. Несмотря на развитие технологий и изменения образа жизни, многие аспекты ухода за детьми остаются неизменными. Одним из таких интуитивных действий является привычка держать ребенка на левой стороне тела. Как выяснили ученые, эта привычка связана не с доминирующей рукой, как предполагалось ранее, а с более глубокой биологической и эмоциональной причиной. Ношение ребенка на левой стороне обеспечивает ему большую безопасность и помогает установить тесную эмоциональную связь между матерью и младенцем. Правая половина мозга, управляющая левой стороной тела, отвечает за обработку эмоций и социальные сигналы. Когда ребенок находится с левой стороны, правое полушарие матери активнее реагирует на его мимику, плач и другие сигналы. Это позволяет маме быстрее распознавать и понимать эмоциональные состояния малыша, такие как страх, дискомфорт или радость. Такая связь особенно ...>>

Случайная новость из Архива 48-ядерные процессоры Cavium ThunderX 13.12.2014 Компания Cavium объявила о доступности процессоров ThunderX, предназначенных для систем с одним и двумя процессорными гнездами. Процессоры серии ThunderX CN88xx построены на архитектуре ARMv8 и, по замыслу производителя, предназначены для облачной инфраструктуры и центров обработки данных следующего поколения. В процессорах, которые сам разработчик относит к пятому поколению своих многоядерных процессоров, используются ядра собственной разработки. Процессоры рассчитаны на выпуск по 28-нанометровой технологии. Они полностью соответствует спецификациям ARMv8 и ARM Server Base System Architecture (SBSA). Напомним, говоря недавно о возможности использования "альтернативных процессоров" в суперкомпьютерах, компания Cray упомянула о сотрудничестве с компанией Cavium, в рамках которого идет разработка вычислительных кластеров на 48-ядерных процессорах Cavium ThunderX, оптимизируемых под нагрузку. К достоинствам ThunderX производитель относит реализованную впервые масштабируемость с 24 до 48 ядер при сохранении совместимости на уровне расположения и назначения выводов. Кроме того, ThunderX - первые однокристальные системы на базе ARM с полной когерентностью кэша для двух процессорных гнезд, связанных соединением Cavium Coherent Processor Interconnect (CCPI). Конфигурация SoC включает до четырех 72-разрядных контроллеров памяти с поддержкой памяти DDR3 и DDR4, работающей на эффективной частоте до 2400 МГц. Максимальный объем памяти, поддерживаемый двухпроцессорной системой, равен 1 ТБ. Для новых SoC характерно наличие многочисленных аппаратных ускорителей, востребованных в задачах защиты информации, хранения данных, сетевого взаимодействия и виртуализации. Полную виртуализацию на уровне системы обеспечивает технология Cavium virtSoC. Встроенные средства ввода-вывода имеют пропускную способность на уровне сотен Гбит/с. Поддержка Ethernet позволяет соединять тысячи узлов на базе ThunderX.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025