Nanogeneratorer til opladning af bærbare enheder

Et team af ingeniører fra flere universiteter har udviklet noget, som i fremtiden vil hjælpe med at løse problemet med sen afladning af bærbare elektroniske enheder som mobiltelefoner, smartphones, tablets og andre. Gadgets kan genoplades bogstaveligt på farten, hvilket eliminerer behovet for at oprette forbindelse til en stikkontakt ved hjælp af en elektrisk ledning.

Nano-generatorer, der er indbygget direkte i etuiet eller i tilfælde af en mobil enhed, samler og konverterer vibrationsenergien på en overflade, såsom passagersædet i en bevægelig bil, til elektricitet og oplader batteriet på en mobilenhed, f.eks. En smartphone.

Lektor i materialevidenskab og teknik ved University of Wisconsin i Madison, Xudong Wang, mener, at udviklingen af ​​denne idé vil føre til oprettelsen af ​​selvopladende personlig elektronik.

Xudong Wang beskrev sammen med sin studerende Yanchao Mao og medforfattere fra Sun Yat-sen University i Kina og University of Minnesota i Duluth, USA deres opfindelse - mesoporous piezoelektrisk nanogenerator, i en artikel til Advanced Energy Materials-magasinet den 27. januar 2014.

Nanogeneratoren bruger dybest set et piezoelektrisk polymermateriale kaldet PVDF (polyvinylidenfluorid). Piezoelektriske materialer er iboende i stand til at generere elektricitet ved hjælp af mekanisk kraft. De er også mekanisk deformeret under påvirkning af et elektrisk felt.

I stedet for den sædvanlige deformation eller virkningen af ​​et elektrisk felt inkluderede forskerne zinkoxid-nanopartikler i PVDF-tynde film, som nu tillader at opnå piezoelektrisk effekt selv med svage vibrationer for derefter at akkumulere elektrisk energi.

Derefter blev nanopartiklerne ætset fra filmen, hvilket resulterede i sammenkoblede porer - "mesoporer" - et materiale, der ligner en svamp. Det var sådan et svampet materiale, der var nøglen til omdannelse af vibrationsenergi. Xudong Wang siger, at jo blødere materiale, jo mere følsomt er det for små vibrationer.

Selve nanogeneratoren inkluderer tynde plader af elektroder på begge sider af den mesoporøse polymerfilm, som kan fastgøres til enhver form for overflade, hvad enten det er glat menneskelig hud eller en anden ujævn overflade.

Hvis vi taler om smartphones, vil enhedens masse hjælpe med at styrke den genererede elektriske strøm på grund af stigningen i bias. For eksempel går en person simpelthen gå eller løber, og takket være dette oplades smartphonen effektivt.

I fremtiden kan nanogeneratorer meget vel blive en integreret del af mange elektroniske enheder, for eksempel som bagpanel eller enhedskasse for direkte at forsyne den energi modtaget fra miljøvibrationer.

Holdet mener, at enkelhed i fremstillingen giver mulighed for at skalere sådanne nanogeneratoranlæg til store størrelser. Og muligheden for at justere de mekaniske egenskaber for filmene og deres design vil gøre det muligt at implementere strukturer både til at tænde telefoner og for autonom drift af sensorsystemerne.

Comments

[#1]

En interessant artikel, men det er svært at tro på alle disse små ting for at være ærlige. Etherenergi er en myte, men i virkeligheden skal du bare begynde at fremstille plutonium-batterier og ikke skabe bølger.Men hvem skal tillade sådan energi? Olieproducerende virksomheder vil gøre alt for at sikre, at fri energiudvikling begraves så dybt som muligt.