Команда инженеров разработала многообещающее решение, которое позволит заряжать батарею мобильного телефона на ходу – без использования шнура электропитания.
Для этого разработанный наногенератор встраивается напрямую в корпус мобильного телефона, и далее он может собирать и преобразовывать энергию вибрации с поверхности, например с сиденья пассажира в транспортном средстве, в электрическую энергию для телефона.
"Мы верим, что данная разработка является новым решением для создания персональных электронных устройств с самозарядом", заявил Ксудонг Ванг (Xudong Wang), помощник профессора материаловедения и инжиниринга при Институте Висконсин-Мадисон.
Наногенератор использует преимущества пьезоэлектрического полимерного материала под названием поливинилиденфторид или ПВДФ. Пьезоэлектрические материалы могут генерировать электричество от источников механической силы; с другой стороны, они также могут генерировать механическое давление от прилагаемого электрического поля.
Исследователи внедрили наночастицы оксида цинка в тонкую пленку ПВДФ для запуска формирования пьезоэлектрической фазы, которая обеспечивает сбор энергии вибрации.
Далее они вытравили наночастицы из пленки; в результате этого образовались взаимосвязанные поры, которые называют "мезопорами" из-за их размера. При этом образуется жесткий материал, который ведет себя наподобие губки.
Данный губчатый материал является ключевым для сбора энергии вибрации. "Чем мягче материал, тем он более чувствительный к малым вибрациям", заявил Ванг.
В наногенератор входят тонкие электродные листы, которые размещаются на передней и задней части мезопористой полимерной пленки. Далее исследователи могут прикрепить данную мягкую, гибкую пленку на плоскую, жесткую или изогнутую поверхность, включая человеческую кожу. В случае мобильного телефона, используется собственный вес телефона для увеличения электрического смещения и усиления мощности выходного сигнала.
Наногенератор может быть интегральной частью электронного устройства, например задней панели или корпуса, и автоматически собирать энергию от источника внешних вибраций для питания устройства напрямую.
Ванг заявил, что простота разработки и процесса изготовления обеспечивает широкую масштабируемость, которая позволит расширить производственные настройки. "Мы можем создать настраиваемые механические свойства в подобных пленках ", заявил Ванг. "Также важно создать реально действующее устройство. Поскольку мы точно знаем, как работает данная структура, существует возможность создания корпуса для запитывания телефона или системы датчиков с автономным источником питания".
Опубликована:
Вознаградить
Комментарии (0)
|
Я собрал (0) |
Подписаться
Для добавления Вашей сборки необходима регистрация