Трущиеся о кожу рукава одежды, трущийся о подкладку кармана корпус смартфона, движение конечностей и дышащей грудной клетки — при ходьбе слабых источников энергии вполне достаточно для того, чтобы питать какое-нибудь портативное устройство. Однако чтобы использовать ее, необходимо научиться работать на очень малом уровне — например, превращая механическую энергию в ток с помощью миниатюрных пьезоэлементов.
Статический зарядник: В шаге от одежды
Простой и дешевый наногенератор накапливает статическое электричество и заряжает телефоны на ходу.
Работы в этом направлении профессор Чжун Линь Ван (Zhong Lin Wang) вел не один год — и хотя определенные результаты получены, эффективностью такие генераторы не блещут. Однако в конце концов ученые решили подойти к проблеме совсем с другой стороны.
Как известно каждому, трение при ходьбе создает слабое статическое электричество: вообще в результате действия трибоэлектрического эффекта заряд накапливается при трении любого проводника об изолятор. Ученые использовали полиэтилентерефталат (полиэстер) и металлический проводник, причем манипулируя микроструктурой их слоев добились максимальной площади контакта, позволяющей максимизировать трение и собирать максимум заряда.
Созданный Линь Ваном и его коллегами прототип наногенератора превращает в электрическую 10−15% механической энергии, хотя расчеты ученых позволяют надеяться, что более совершенные конструкции смогут добраться до планки в 40%. В этом случае фрагмент размерами 5 х 5 см позволит питать одновременно 600 светодиодных ламп или подпитывать литий-ионный аккумулятор смартфона.
Эти надежды вовсе небеспочвенны: «Выбор подходящих материалов чрезвычайно широк», — говорит Ван. Можно попробовать любую комбинацию из полусотни пластиков и металлов.
По сообщению MIT Technology Review