Американские исследователи разработали трибоэлектрический наногенератор (TENG), используя доступные материалы — металлизированную плёнку и скотч. Устройство способно преобразовывать механическую энергию, например, движение человека или вибрации, в электричество, достаточное для питания небольших датчиков.
Как это работает
TENG использует трибоэлектрический эффект — явление, при котором трение или контакт между материалами создаёт электрический заряд. В данном случае учёные из Университета Алабамы в Хантсвилле применили коммерческую клейкую ленту: металлизированная плёнка служит электродом, а слои скотча генерируют энергию.
При нажатии и отпускании между полипропиленом и акриловым клеем возникают микроскопические зазоры, где образуется разность потенциалов благодаря силам Ван-дер-Ваальса. Устройство помещено между пластиковыми пластинами, что позволяет эффективно улавливать вибрации.
Зачем это нужно
Новая разработка может питать носимые биосенсоры, например, датчики движения рук или устройства для отслеживания активности мышц. Это полезно в медицине и спорте для предотвращения травм. Кроме того, генератор способен работать на частоте до 300 Гц, что значительно выше, чем у аналогов (<5 Гц).
В тестах устройство выдало 53 милливатта — этого хватило, чтобы зажечь 350 светодиодов или лазерную указку. В будущем технология может быть доработана для зарядки аккумуляторов.
Исследование опубликовано в журнале American Chemical Society Omega.
