Generale

Naučite napajati svoje uređaje samo jednim prstom


To se događa gotovo svima koji imaju pametni telefon: javno su vani i iznenada primijete da je postotak baterije u telefonu opasno nizak. Ako nemaju prijenosni uređaj za punjenje, često se zaglave pored najbliže utičnice dok im se telefon puni na razuman postotak. Tim inženjera elektrotehnike i nanotehničara želi promijeniti taj scenarij osiguravajući da se nikad više ne ponovi.

"Nitko ne voli biti vezan za utičnicu ili vući oko prijenosnog punjača. Ljudsko tijelo je bogat izvor energije. Mislili smo:" Zašto ga ne iskoristiti da proizvede vlastitu snagu? ", Rekao je vodeći autor dr. Qiaoqiang Gan , vanredni profesor elektrotehnike na Fakultetu tehničkih i primenjenih nauka Univerziteta u Buffalu.

Tim je iskoristio efekt poznat kao triboelektrični efekt. Triboelektrično punjenje se događa nakon što jedan materijal dođe u kontakt s drugim materijalom. To uzrokuje gubitak i razmjenu elektrona. Većina svih je u životu iskusila trioboelektrični naboj - statički elektricitet je najčešći primjer.

Međutim, kako bi uhvatili i iskoristili triboelektrični efekt, inženjeri sa Univerziteta u Buffalu i Instituta za poluprovodnike (IoP) pri Kineskoj akademiji nauka (CAS) gledali su na nanorazmjer, umjesto da uhvate velike količine triboelektrične snage. Uređaj izgleda poput neobično debelog flastera postavljenog na zglob. Ima dva tanka sloja zlata s polimernim kalemnim polidimetilsiloksanom (PDMS) na bazi silkona. PDMS se također nalazi u kontaktnim lećama, Silly Putty i drugim mekanim uobičajenim proizvodima.

Kad god nosilac savije prst dok nosi nanogenerator, jedan sloj zlata se proteže, a zatim zgužva nakon što je pušten u, kako istraživači opisuju, mini planinski lanac. Sila se ponovo primjenjuje na "planinski lanac" i to stvara trenje između slojeva zlata i PDMS-a.

"To dovodi do toga da elektroni struje naprijed-natrag između slojeva zlata. Što je više trenja, to se veća količina energije proizvodi", kaže drugi vodeći autor, dr Yun Xu, profesor IoP-a na CAS-u.

Prema studiji, jezičak je nevjerovatno malen. Dugačka je samo oko 1,5 cm i široka 1 cm. Na svom maksimumu generirao je 124 volta i maksimalnu struju od 10 mikroampera. Prema studiji njegova maksimalna gustina snage bila je 0,22 milivata po kvadratnom cm. Iako se to ne odnosi na kapacitet punjenja mobilnih telefona, mogao bi sigurno napuniti 48 LED lampica istovremeno kao što je to bilo slučaj istraživačima.

Veliki problem s nanogeneratorima koje su timovi proizveli? Neverovatno ga je teško proizvesti u trenutnom stanju, a većina nije isplativa. Zato još ne planirajte puniti svoj telefon kalistenikom prstiju. Međutim, tim se nije predao. Trenutno rade na dodatnoj prijenosnoj bateriji za pohranu energije koju proizvodi triboelektrični jezičak. Oni također istražuju kako veći komadi zlata utječu na to koliko se električne energije generira, i očekuju da što je veća vrsta, to više električne energije mogu iskoristiti. Nadaju se da će, ako uspiju stvoriti čitav sistem, a zatim shvatiti kako smanjiti troškove, tada potencijalno povećati projekt.


Pogledajte video: HOW TO DRAW A CUTE UNICORN (Novembar 2021).