Пластикові кульки дозволять гаджетам працювати без батареї — як це можливо

Дослідники з Брюсселя, Австралії та Гонконгу розробили ефективний метод генерації електричних зарядів.

Зазначається, що трибоелектрифікація залишається доволі маловідомим способом генерації енергії. Цей метод подібний до статичної електрики, у якій енергія генерується за рахунок тертя двох поверхонь одна об одну. 

Попри те, що трибоелектрифікація не зможе бути ефективною у таких перспективних сферах як вітряна, сонячна, геотермальна та інші види відновлювальної енергетики, через занадто малі обсяги виробляємої енергії, вона могла б використовуватись у низці медичних приладів та технологіях, які наносяться на різні поверхні. Зокрема, цей метод вже використовувався під час розробки датчиків для виявлення ртуті у продуктах харчування, а також — виявлення чадного газу або змін температури під час моніторингу загрози виникнення лісових пожеж. 

Розробники навіть створювали спеціальну пряжу, яка на основі принципа трибоелектрифікації могла б перетворити будь-яку тканину у зарядну міні-електростанцію. Однак наразі дослідники з Бельгії, Австралії та Гонконгу виявили новий секрет ефективності ефекту трибоелектрифікації.

За результатами експериментів з різними матеріалами, вчені створили пластикові нанокульки з меламіну та формальдегіду і встановили, що змішування цих кульок малих та великих розмірів дозволяє значно підвищити генерацію електрики. Вчені помітили, що кульки більших розмірів зазвичай мають негативний заряд, тоді як малі кульки — переважно позитивний.

Дослідники заявляють, що розробили систему, назвавши її трибоелектричним генератором, у якому кульки великого розміру розміщуються на одній стороні тонкого шару плівки, а малого — на іншій, що дозволяє генерувати більше електрики, ніж зазвичай. Слід зазначити, що вихідний струм, виміряний під час експериментів, був зареєстрований тільки в наноамперах, тому радіти поки зарано.

При цьому кульки взаємодіють між собою без необхідності фізичного тертя, що дозволяє їм працювати значно довше. За результатами досліджень було встановлено, що такі кулькі здатні витримати до 10 тис робочих циклів.

Дослідники також додають, що кульки були виготовлені без використання розчинників, що значно здешевшує їхнє виробництво. Їх також можна відновити за допомого спеціального порошку.

Наукова стаття опублікована у журналі Small

Джерело: Вільний університет Брюсселя; New Atlas