Разработан беспроводной наногенератор, использующий энергию трения

В марте прошлого года группа физиков института изобрела сверхпростой трибоэлектрический наногенератор (U-TENG) — небольшое устройство из пластика и пленки, которое вырабатывает электричество от трения и вибрации, например, от хлопков в ладоши или шагов. Затем эта энергия отправляется на хранение в конденсатор или батарею. Новейшая разработка ученых, описанная в статье журнала Advanced Energy Materials, — беспроводная версия U-TENG, или W-TENG — существенно расширяет возможности этой технологии.

В случае W-TENG пластиковые элементы были заменены на многосоставное волокно из графена и полилактида, биоразлагаемого полимера. Полилактид отлично подходит для разделения положительных и отрицательных зарядов, но плохо проводит электричество, вот почему исследователи соединили его с графеном. Вместо каптоновой пленки стали использовать тефлон, который хорошо совмещается с графеном и полилактидом, создавая высокое напряжение.

В конечном итоге появилось устройство, которое вырабатывает максимальное напряжение в 3000 вольт — достаточно для того, чтобы питать стандартные электрические розетки или жидкокристаллические мониторы. Из-за высокого напряжения W-TENG генерирует вокруг себя электрическое поле, энергию которого можно передавать и сохранять без проводов.

«Устройство не только дает энергию, но и может быть использовано как дистанционное управление. Например, можно включить W-TENG, и электрическое поле откроет дверь гаража или активирует охранную систему — и все это без батареи, пассивно и без проводов», — говорит Сай Сунил Малинени, первый автор вышедшей статьи. Беспроводной W-TENG можно использовать в условиях с ограниченным запасом энергии, в частности, в космосе, в открытом море или на поле боя, пишет Phys.org.

Летом прошлого года китайские ученые представили гибкий и прозрачный трибоэлектрический наногенератор. В отличие от аналогов, этот эластомер можно использовать как заряженный электричеством слой, а гидрогель может служить электродом.