Naukowcy z Surrey’s Advanced Technology Institute (ATI) opracowali wysoce energooszczędne, elastyczne nanogeneratory, które wykazują 140-krotny wzrost gęstości mocy w porównaniu do istniejących odpowiedników. To może pewnego dnia utorować drogę do urządzeń, które będą tak wydajne jak dzisiejsze ogniwa słoneczne. Szczegóły opisano w czasopiśmie Nano Energy.
Elastyczne nanogeneratory zamiast paneli słonecznych
Nowo opracowane urządzenie to tryboelektryczny nanogenerator (TENG), który może przechwytywać i przekształcać energię z prostych, codziennych ruchów w energię elektryczną. Działa on dzięki zastosowaniu materiałów, które ładują się elektrycznie, gdy wchodzą w kontakt – podobnie jak wtedy, gdy pocierasz balon o włosy, a on przykleja się z powodu elektrostatyczności. Podczas gdy tradycyjny nanogenerator wytwarza 10 mW (miliwatów) mocy, nowe urządzenie może zwiększyć ją do ponad 1000 mW, dzięki czemu nadaje się do pozyskiwania energii z codziennych czynności.
Czytaj też: Elektromagowie zaraz rzeczywiście będą magami. Ich elektryczne samochody zasili “energia z powietrza”
Nanogenerator ATI działa jak sztafeta – zamiast jednej elektrody (biegacza) przekazującej energię (ładunek) samodzielnie. Każdy biegacz zbiera pałeczkę (ładunek), dodaje więcej, a następnie przekazuje wszystkie pałeczki następnemu biegaczowi, zwiększając ogólną energię, która jest gromadzona w procesie zwanym efektem regeneracji ładunku.
Dr Delowar Hussain z University of Surrey mówi:
Marzeniem nanogeneratorów jest przechwytywanie i wykorzystywanie energii z codziennych ruchów, takich jak poranny bieg, wibracje mechaniczne, fale oceanu lub otwieranie drzwi. Kluczową innowacją w naszym nanogeneratorze jest to, że dopracowaliśmy technologię za pomocą 34 maleńkich kolektorów energii przy użyciu techniki laserowej, którą można skalować w celu zwiększenia wydajności energetycznej. Naprawdę ekscytujące jest to, że nasze małe urządzenie o dużej gęstości pozyskiwania energii może pewnego dnia dorównać mocy paneli słonecznych i może być używane do zasilania dosłownie wszystkiego.
Naukowcy z University of Surrey wkrótce uruchomią firmę skupioną na samozasilanych, nieinwazyjnych czujnikach medycznych wykorzystujących technologię TENG. Gra jest warta świeczki, bo prognozy wskazują, że w ciągu najbliższych kilku lat na świecie będzie ponad 50 mld urządzeń internetu rzeczy (IoT), które będą potrzebowały prądu.