Primul generator de nanogeneratori acționează și ca o stație meteorologică – ScienceDaily


Cercetătorii și colegii UCLA au proiectat un dispozitiv nou care creează energie electrică din zăpadă care se încadrează. Primul de acest fel, acest dispozitiv este ieftin, mic, subțire și flexibil ca o foaie de plastic.

"Dispozitivul poate funcționa în zone îndepărtate deoarece oferă propria putere și nu are nevoie de baterii", a declarat autorul senior Richard Kaner, care deține președintele UCLA, Dr. Myung Ki Hong, în domeniul Inovațiilor în Materiale. "Este un dispozitiv foarte inteligent – o stație meteorologică care vă poate spune cât de mult zăpadă cade, direcția în care zăpada cade, direcția și viteza vântului".

Cercetătorii îl numesc un nanogenerator triboelectric bazat pe zăpadă sau TENG de zăpadă. Un nanogenerator triboelectric, care generează încărcare prin electricitate statică, produce energie din schimbul de electroni.

Constatările despre dispozitiv sunt publicate în jurnal Energia Nano.

"Electricitatea statică apare din interacțiunea unui material care capturează electroni și altul care renunță la electroni", a spus Kaner, care este de asemenea un profesor distins de chimie și biochimie și de știință și inginerie a materialelor și membru al Institutului California NanoSystems la UCLA. "Separă taxele și creează electricitate în esență nimic."

Zăpada este încărcată pozitiv și renunță la electroni. Siliconul – un material din cauciuc sintetic care este compus din atomi de siliciu și atomi de oxigen, combinat cu carbon, hidrogen și alte elemente – este încărcat negativ. Când zăpada intră în contact cu suprafața siliconului, aceasta produce o încărcare pe care dispozitivul o captează, generând electricitate.

"Zăpada este deja încărcată, așa că ne-am gândit, de ce nu aducem un alt material cu taxa opusă și extragem taxa pentru a crea electricitate?" a declarat co-autor Maher El-Kady, un cercetator post-doctoral UCLA de chimie si biochimie.

"În timp ce zăpada îi place să renunțe la electroni, performanța dispozitivului depinde de eficiența celuilalt material la extragerea acestor electroni", a adăugat el. "După testarea unui număr mare de materiale, inclusiv foliile de aluminiu și teflon, am descoperit că siliconul produce mai multă încărcătură decât orice alt material".

Aproximativ 30% din suprafața Pământului este acoperită de zăpadă în fiecare iarnă, timp în care timp panourile solare nu reușesc să funcționeze, a remarcat El-Kady. Acumularea zăpezii reduce cantitatea de lumină solară care ajunge la tabloul solar, limitând puterea de ieșire a panourilor și făcându-le mai puțin eficiente. Noul dispozitiv ar putea fi integrat în panouri solare pentru a furniza o sursă de alimentare continuă atunci când zăpește, a spus el.

Dispozitivul poate fi utilizat pentru monitorizarea sporturilor de iarnă, cum ar fi schiurile, pentru a evalua și a îmbunătăți mai bine performanța unui atlet atunci când se execută, mersul pe jos sau sărituri, a spus Kaner. De asemenea, are potențialul de a identifica principalele modele de circulație utilizate în schi fond, care nu poate fi detectat cu un ceas inteligent.

S-ar putea introduce o nouă generație de dispozitive care să poată fi purtate cu autovehicule pentru urmărirea sportivilor și a performanțelor acestora.

De asemenea, poate trimite semnale, indicând dacă o persoană se mișcă. Se poate spune când o persoană se plimba, alergă, sărind sau mărșăluiește.

Echipa de cercetare a folosit tipărirea 3D pentru a proiecta dispozitivul, care are un strat de silicon și un electrod pentru captarea încărcăturii. Echipa crede ca dispozitivul ar putea fi produs la un cost redus dat fiind "usurinta fabricarii si disponibilitatea siliconului", a spus Kaner. Siliconul este utilizat pe scară largă în industrie, în produse precum lubrifianți, izolații electrice de sârmă și implanturi biomedicale, iar acum are potențialul de recoltare a energiei.

.



Cititi mai mult pe sciencedaily.com

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *

%d blogeri au apreciat: