Группа международных исследователей предложила инновационную методику для выработки электроэнергии, применяя микроскопические пластиковые шарики. Оказалось, что их плотное размещение и контакт способен генерировать гораздо больше электричества по сравнению с традиционными методами.
Этот феномен, известный как трибоэлектрификация, напоминает процесс накопления статического электричества при трении воздушного шара о волосы, но в данном случае эффект усилен особым строением материалов.
Трибоэлектрические наногенераторы (TENG) обычно производят электричество за счёт трения между разными поверхностями. Тем не менее, исследовательская работа выявила, что при взаимодействии поверхности, покрытой слоем идентичных шариков, с другой аналогичной поверхностью происходит обмен зарядами: некоторые шарики зарядятся положительно, другие — отрицательно. Чем большей интенсивностью происходит этот обмен, тем выше конечная эффективность генерации электроэнергии.
Экспериментируя с различными типами шариков, учёные обнаружили, что размер и материал играют ключевую роль. Более крупные частицы чаще накапливают отрицательный заряд, а меньшие — положительный. Максимальная эффективность была достигнута при использовании меламин-формальдегидных (МФ) шариков, которые благодаря своей низкой эластичности способствуют лучшему удержанию и передаче зарядов. Более того, такая технология экономичнее традиционных способов повышения продуктивности TENG, а отказ от растворителей в процессе производства делает его более экологически чистым.
Этот прорыв может способствовать разработке устройств, получающих энергию без использования батарей или розеток. Например, «умная» одежда, генерирующая электричество от движений, или автономные мини-устройства становятся более осуществимыми. Как отметил доктор Игнаас Джимидар из Свободного университета Брюсселя (VUB), возглавляющий исследование: «Наши открытия показывают, что даже небольшие модификации в выборе материалов могут значительно повысить эффективность генерации. Это открывает возможности для интеграции TENG в повседневные технологии и сокращения зависимости от традиционных источников энергии».
Тем не менее, для полноценного внедрения этой технологии необходимо дальнейшее исследование. Учёные должны улучшить эффективность и надёжность систем, а также изучить новые комбинации структур и материалов. Уже сейчас очевидно, что принцип трибоэлектрификации предоставляет широкие перспективы для носимой электроники и устойчивой энергетики, а возможности для революции в области микроэнергетики кажутся огромными.
Источник: iXBT
