Предложены наногенераторы для сбора энергии почти при любом движении

Исследователи из Китайского университета Гонконга (CUHK) предложили интересную модульную конструкцию небольших по размеру генераторов электрической энергии. Разработка позволяет вырабатывать электричество из многих видов движения в природе, на транспорте или при движении самого человека, а в сборе энергии волн новая технология способна совершить переворот.

Источник изображения: Chinese University of Hong Kong

Предложенные учёными из Китая наногенераторы опираются на сбор энергии в процессе трения — это так называемый трибоэлектрический эффект. До сих пор генераторы на этом эффекте представляли собой системы с трущимися внешними частями. Это позволяло вырабатывать достаточно большую мощность, но вело к износу поверхностей трения. Учёные из CUHK нашли этому интересную альтернативу.

Источник изображения: Chinese University of Hong Kong

Предложенный китайцами наногенератор WT-TENG (трибоэлектрический наногенератор на основе водяных трубок) представляет собой небольшой герметичный сосуд размером с указательный палец со встроенными электродами и наполовину заполненный деионизированной водой. У такой воды очень большое удельное сопротивление, поскольку она очищена от ионов примесей.

Источник изображения: Chinese University of Hong Kong

Поступательные, колебательные и вращательные движения заставляют воду перемещаться в сосуде между областями двух электродов и приобретать заряд (электризоваться) за счёт трения с материалом электродов. Электроды от этого тоже электризуются и приобретают противоположный заряд, что создаёт ток между электродами и это может продолжаться очень и очень долго.

Плоты из таких лёгких и плавающих на поверхности соединённых друг с другом генераторов могут заменить тяжёлые, громоздкие и требующие ремонта и обслуживания современные генераторы по сбору энергии волн.

Наногенераторы WT-TENG вырабатывают поток плотностью девять милликулон на м3 при частотах до 0,25 Гц. Это очень мало для одиночного источника энергии, но батарея из таких устройств может питать относительно требовательные устройства. Например, учёные показали, как несколько генераторов на запястье бегуна зажигали панель из 150 светодиодов или та же панель зажигалась при раскачивании контейнера с генераторами на морской волне. Для мира с возобновляемой энергетикой — это очень интересная и перспективная разработка.