Это – идея позади совместной научно-исследовательской работы во главе с Университетом в Буффало и Институтом Полупроводников (IoP) в китайской Академии наук (CAS). Счет – triboelectric наногенератор – описан в исследовании, опубликованном онлайн 31 января в журнале Nano Energy.
«Никому не нравится ограничиваться розеткой или таскать портативное зарядное устройство. Человеческое тело – богатый источник энергии.
Мы думали: ‘Почему бы не использовать его, чтобы произвести нашу собственную энергию?’» говорит ведущий автор Цяоцян Гань, доктор философии, адъюнкт-профессор электротехники в Школе UB Технических и прикладных наук.Зарядка Triboelectric происходит, когда определенные материалы становятся электрически заряженными после входа в контакт с различным материалом. Самое повседневное статическое электричество – triboelectric.Исследователи предложили многочисленные наногенераторы, которые используют triboelectric эффект; однако, большинство трудно произвести (требование сложной литографии) или не экономически выгодное.
Счет, что UB и команда CAS развивают адреса обе из тех проблем.Это состоит из двух тонких слоев золота, с polydimethylsiloxane (также названный PDMS, основанный на кремнии полимер, используемый в контактных линзах, Глупой Замазке и других продуктах) зажатый промежуточный.Ключ к устройству – то, что один слой золота протянут, заставив его рухнуть после выпуска и создать то, что похоже на миниатюрную горную цепь. Когда та сила повторно использована, например от изгиба пальца, движение приводит к разногласиям между золотыми слоями и PDMS.
«Это заставляет электроны течь назад и вперед между золотыми слоями. Чем больше трения, тем больше количество энергии произведено», говорит другой ведущий автор, Юнь Сюй, доктор философии, преподаватель IoP в CAS.
Исследование описывает маленький счет (1,5 сантиметра длиной 1 сантиметр шириной). Это обеспечило максимальное напряжение 124 В, ток максимума 10 микроусилителей и плотность максимальной мощности 0.22 millwatts за квадратный сантиметр. Этого недостаточно, чтобы быстро зарядить смартфон; однако, это осветило 48 красных светодиодов одновременно.Среди соавторов исследования Хуэмин Чен в IoP и CAS; и Нань Чжан, студент доктора философии в UB.
Поскольку счет легко изготовлен, Чжан возглавляет команду студентов UB, которой задают работу с улучшением работы счета. Команда планирует использовать большие куски золота, которые, когда протянуто и свернутый вместе, как ожидают, поставят еще больше электричества.Исследователи также работают над развитием портативной батареи, чтобы сохранить энергию, произведенную счетом.
Они предполагают систему, служащую источником энергии для пригодного различного, и самопривели электронные устройства в действие.