A hordozható generátor kisméretű biztonsági berendezéseket működtet

TSUKUBA, Japán, 18. február 2022. – (ACN Newswire) – Egy új, botszerű, vízbázisú eszköz képes a mozgásból származó energiát elektromos árammá alakítani. A Science and Technology of Advanced Materials folyóiratban ismertetett technológia hordozható eszközök, például biztonsági lámpák táplálására is használható.

A tárgyak internete és a kis elektronikai cikkek iránti növekvő érdeklődés miatt nagy a kereslet a hordozható energiaforrások iránt. Az energiatermelés egyik módja a környezetből származó energia, például hő-, nap- vagy mechanikai energia kinyerése. A mechanikai energia – az objektum helyzetéből és mozgásából adódó teljesítmény – rögzítésére a tudósok triboelektromos nanogenerátorokat fejlesztettek ki, amelyek súrlódás révén képesek elektromos áramot előállítani.

"A triboelektromos nanogenerátorok az egyik leghatékonyabb eszköz a mechanikai energia begyűjtésére nagy elektromos teljesítményük, alacsony költségük és könnyű hozzáférhetőségük miatt" - mondta Sangmin Lee, a Koreai Köztársaságban található Chung-ang Egyetem professzora.

A tribóelektromos generátorok elektromosan töltődnek, amikor két különböző anyag érintkezik, majd elválik egymástól. Például, ha egy léggömböt dörzsölnek a ruházatra, a léggömb feltöltődik, és hozzátapad a dolgokhoz. A két anyag közötti súrlódás azonban elkerülhetetlenül károkat okoz, csökkentve a készülék élettartamát.

Folyadékok használata csökkentheti a súrlódást, de a folyadék alapú generátorok lényegesen kisebb elektromos teljesítményűek, mint a szilárd generátorok. Szintén kompromisszum van aközött, hogy az eszközt elég nagyra kell tenni ahhoz, hogy a folyadék mozogjon és áramot termeljen, miközben gondoskodik arról is, hogy elég kompakt legyen ahhoz, hogy hordozható legyen.

E problémák leküzdésére a Chung-ang Egyetem kutatói dél-koreai és egyesült államokbeli kollégáikkal közösen egy könnyű, kompakt, vízbázisú generátort fejlesztettek ki, amely rázva is képes elektromos energiát termelni.

A készülék egyszerű pálcaszerű kialakítású, és 10 ml vízből, egy polimer hengerből és elektródákból áll. A tartály polimer anyaga negatív töltésű. A víz fel-le mozog, amikor az eszközt megrázzák, pozitív töltést szerezve, amely az elektródákra kerül, és nagy elektromos teljesítményt generál.

"Egyszerű szerkezetének és kialakításának köszönhetően ez a kicsi és könnyű eszköz a mindennapi életben is használható. Az elektromos áramot egyszerűen úgy lehet előállítani, hogy vizet öntenek a generátorba, majd megrázzák" - magyarázza Lee.

A kutatók különböző kialakításokat teszteltek, megváltoztatva az elektródák méretét és arányát, az elektródák közötti fizikai teret és a víz mennyiségét, hogy meghatározzák az optimális kombinációt. Azt találták, hogy a hordozható pálcagenerátor magas, eléri a 710 V-ot is képes generálni, ha elegendő hely van a víz mozgásához és nagy elektródafelülettel rendelkezik.

A kutatók kimutatták, hogy a generátor 100 LED-es lámpát képes táplálni, vagyis közlekedésbiztonsági lámpabotként is használható, amely rázásra világít. Ez a tanulmány bemutatja a triboelektromos nanogenerátorokban rejlő lehetőségeket a mindennapi alkalmazások széles körében.

További információ
Sangmin Lee
Chung-ang Egyetem
E-mail: slee98@cau.ac.kr

Kutatási papír: https://doi.org/10.1080/14686996.2022.2030195

A fejlett anyagok tudományáról és technológiájáról (STAM)

A STAM nyílt hozzáférésű folyóirat kiemelkedő kutatási cikkeket közöl az anyagtudomány minden területéről, beleértve a funkcionális és szerkezeti anyagokat, az elméleti elemzéseket és az anyagok tulajdonságait. https://www.tandfonline.com/STAM

Dr. Yoshikazu Shinohara
A STAM kiadó igazgatója
E-mail: SHINOHARA.Yoshikazu@nims.go.jp

Az Asia Research News által terjesztett sajtóközlemény a fejlett anyagok tudományos és technológiái számára.

Copyright 2022 ACN Newswire. Minden jog fenntartva. www.acnnewswire.comEgy új, botszerű, vízbázisú eszköz képes a mozgásból származó energiát elektromos árammá alakítani. A Science and Technology of Advanced Materials folyóiratban ismertetett technológia hordozható eszközök, például biztonsági lámpák táplálására használható.

• Coinsmart. Európa legjobb Bitcoin- és kriptográfiai tőzsdéje.
• Platoblockchain. Web3 metaverzum intelligencia. Felerősített tudás. SZABAD HOZZÁFÉRÉS.
• CryptoHawk. Altcoin radar. Ingyenes próbaverzió.
• Forrás: https://www.acnnewswire.com/press-release/english/73140/