Получение энергии от человеческих движений стало реальностью

Опубликовано: 26/01/2021 Время на прочтение: 4 минут

Изображение устройства (Изображение предоставлено SciTechDaily)

L ред Huanyu Cheng, команда исследователей из Университета штата Пенсильвании, Minjiang университета и Нанкинского университета разработал растяжение устройства , которое может заготавливать энергию из человеческих функций, такие как дыхание человека и движение. Затем это устройство можно использовать в носимых устройствах, например в умных часах. По словам Ченга, у литий-ионных батарей и суперконденсаторов, используемых в носимых устройствах, есть некоторые недостатки, такие как короткое время автономной работы и ограниченная гибкость.

Внутренняя часть литий-ионной батареи (Изображение предоставлено OSHA)

Микроконденсаторы являются альтернативой батареям и являются идеальным кандидатом для замены литий-ионных батарей, используемых в носимых устройствах. Они маленькие, имеют длительный срок службы батареи и могут быстро заряжаться. К сожалению, по словам Ченга, обычные микроконденсаторы, предназначенные для носимых устройств, имеют многослойную структуру, которая снижает их гибкость, имеет большое расстояние распространения и затрудняет их интеграцию в носимые устройства.

Поскольку это было проблемой, Ченг и его команда исследовали и исследовали различные архитектуры и методы интеграции. Их исследование пришло к выводу, что расположение микроконденсаторов по схеме островного моста помогло. Это позволило им растянуть и согнуть конструкцию, уменьшив при этом деформацию суперконденсаторов.

Схема островного моста (Изображение предоставлено MDPI)

Чтобы построить остров-мост из ячеек, команда использовала неслоистые ультратонкие цинк-фосфорные нанолисты, материал, который отлично подходит для лечения рака, и 3D-лазерную пену графена, графен, полученный с помощью лазерной обработки полиамида полимер, содержащийся в таких материалах, как шелк и шерсть. Пена графена пористая и способна самонагреваться, что обеспечивает резкое улучшение электропроводности и увеличение количества поглощенных заряженных ионов. Это позволило микроконденсатору согласованно заряжаться и разряжаться и обеспечивать необходимое количество энергии для питания носимого устройства.

Трибоэлектрический наногенератор (Изображение предоставлено Phys.org)

Чтобы создать автономную систему, которая может собирать энергию от движений, команда добавила трибоэлектрический наногенератор — новейшую технологию, которая может преобразовывать механическую энергию в электрическую.

Собрав все это вместе, вы получите устройство, которое может преобразовывать энергию движения вашего тела в электрическую, которая может использоваться такими технологиями, как умные часы. Идея создания технологий с использованием энергии вашего тела кажется такой футуристической, но она уже здесь.

Это исследование важно, потому что этот метод питания мобильных устройств более экологичен, чем использование батарей, которые имеют больший углеродный след и способствуют образованию электронных отходов. Будущее технологий аккумуляторов кажется светлым, и однажды мы можем начать использовать эту технологию.

Хотите узнать больше об этой технологии? Прочтите полный текст исследования здесь.



прокрутка вверх