Všeobecné

Toto jednoduché 3D tlačené zariadenie generuje elektrinu z pohybu


Skupina fyzikov z Inštitútu nanomateriálov (CNI) na Univerzite Clemson University nedávno zverejnila informácie, ktoré približujú svet o krok bližšie k bezdrôtovému napájaniu nového typu zdroja zelenej energie zvaného triboelektrika.

3D tlačené zariadenie sa nazýva W-TENG, zariadenie, ktoré využíva jedinečné materiály na výrobu elektriny pohybom a vibráciami. Tím Clemson postavil W-TENG na zadnej strane predchádzajúceho projektu s názvom U-TENG, ktorý používal jednoduchý plast a pásku na generovanie napätia vzhľadom na ich opačné reakcie na elektróny.

Tím navrhol model W-TENG s podobným zmýšľaním. Chceli však zvýšiť množstvo elektriny, ktorá by sa mohla potenciálne vyrobiť v obvode a uložiť v kondenzátore.

Vedci sa rozhodli pre viacdielne vlákno vyrobené zo „supermateriálneho“ grafénu a biologicky odbúrateľného polyméru nazývaného kyselina polymliečna, a nie z plastu nachádzajúceho sa v U-TENG. Pri výmene pásky sa vedci rozhodli použiť teflón, známy materiál na nepriľnavé riady.

"Používame teflón, pretože obsahuje veľa fluórových skupín, ktoré sú vysoko elektronegatívne, zatiaľ čo grafén-PLA je vysoko elektropozitívny. To je dobrý spôsob, ako juxtapovať a vytvárať vysoké napätia," uviedla Ramakrishna Podila, zodpovedná autorka štúdie a asistentka profesor fyziky na Clemsone.

„Nemôže vám dodať iba energiu, ale elektrické pole môžete použiť aj ako ovládač na diaľkové ovládanie. Môžete napríklad klepnúť na W-TENG a použiť jeho elektrické pole ako„ tlačidlo “na otvorenie vašej garážovej brány, alebo môžete aktivovať bezpečnostný systém - to všetko bez batérie, pasívne a bezdrôtovo, “uviedol Sai Sunil Mallineni, prvý autor štúdie a Ph.D. študent fyziky a astronómie.

Podila uviedol, že s touto technológiou treba ešte len odhaliť výhody. To by mohlo vyrovnať spotrebu energie vo vesmíre, vo vojne alebo dokonca počas oceánskeho výskumu. Podila tiež uviedol, že by to mohol byť životne dôležitý zdroj v oblastiach, ktoré ich často nemajú.

„W-TENG by mohol byť jedným z čistejších spôsobov výroby energie v týchto oblastiach.“

„Niekoľko rozvojových krajín vyžaduje veľa energie, aj keď v takomto prípade nemusíme mať prístup k batériám alebo zásuvkám,“ uviedol Podila. „W-TENG by mohol byť jedným z čistejších spôsobov výroby energie v týchto oblastiach.“

Vedci však uviedli, že ich vynálezy môžu priniesť iba vedu. Zvyšok bude podľa riaditeľa CNI Apparao Rao na ekonomike a uvidí, či bude riešenie na trhu finančne životaschopné.

"Môžeme to brať iba tak ďaleko, ako vedci; ekonomika musí pracovať, aby bol W-TENG úspešný," uviedol Rao.

Rao poznamenal, že CNI rokuje s priemyselnými partnermi o zvážení aplikácií W-TENG do aktuálne používaných energetických stratégií. Tím W-TENG si v súčasnosti tiež patentuje ich technológie.

Zatiaľ čo diskusia pokračuje na „ekonomickom“ konci, Podila uviedol, že tím musí nájsť alternatívu pre teflón. V súčasnosti sa vedci prikláňajú k MXene, čo je dvojrozmerná zlúčenina s vodivou povahou podobnou prechodným kovom. (Ďalší študentský tím Clemson zostavil samostatnú štúdiu týkajúcu sa týchto zistení.)


Pozri si video: Slovenské domácnosti môžu odoberať elektrinu zo 100 % obnoviteľných zdrojov (November 2021).