У рамках дослідження, фінансованого Національним науковим фондом, Міністерством енергетики та ВПС США, вченим вдалося розробити оригінальний трибоелектричний генератор, що виробляє електроенергію з тертя двох поверхонь.

Дослідники виявили ще один спосіб зібрати невелику кількість електроенергії, захопивши електричний заряд, що виробляється при терті двох різних видів пластмас. Новий тип генератора може виробляти енергію за допомогою звичної діяльності, наприклад, ходьби. Також його можна використовувати у різних нанопристроях і автономних датчиках тиску з низьким енергоспоживанням.

Схематичне зображення устрою трибоелектричного генератора

Трибоелектричний генератор складається з листів поліестера та полідиметилсилоксана (PDMS). У процесі тертя двох листів поліестер віддає електрони, а PDMS приймає. При цьому створюється повітряний зазор, що ізолює заряд на поверхні PDMS і утворюєть дипольний момент. У результаті при підключенні електричного навантаження між двома поверхнями створюється невеликий струм. Якщо постійно терти пластинки матеріалів одна об одну, генератор буде безупинно виробляти електроенергію. Сферу застосування нового пристрою розширює той факт, що поліестер і полідиметилсилоксан мають прозорість на рівні 75%. Це дозволяє вмонтувати новий генератор у поверхню сенсорного екрана, що у такий спосіб зможе виробляти енергію від дотику пальців користувача.

Вчені вивчили різні варіанти мікротекстур на поверхні нового генератора і виявили, що малюсінькі пірамідки дають найбільший струм близько 0,13 мкА на квадратний сантиметр при досить великій напрузі - 18 В.

Розробники відзначають, що технологія виготовлення трибоелектричного генератора відрізняється простотою та низькою вартістю, що дозволяє масштабувати її до великомасштабного виробництва та практичного застосування. При цьому надійність пристрою досить висока - воно продовжує виробляти енергію після більш ніж 100 тис. циклів.

Джерело: InfoNova.org.ua

За матеріалами: rnd.cnews.ru