https://bodybydarwin.com
Slider Image

Denne maskine kan omdanne din magt til at gå i brugbar energi

2020

”Vi har alle oplevet, at en ballon, der gnides på vores hår, kan [klæbe] på en væg eller tiltrække små papirstykker, ” sagde Ishara Dharmasena, en doktorand ved University of Surrey, og hovedforsker på projektet. ”Vores tøj har en tendens til at holde sig til vores hud på en tør dag. Vi har alle oplevet lynnedslag. Alle disse skyldes den triboelektriske effekt eller statisk opladning. TENG'er bruger den triboelektriske effekt til at omdanne bevægelserne ... til elektricitet. ”

I en applikation i virkeligheden er TENG'er forbundet til en bevægelseskilde, såsom en vibrerende maskine, beklædning, og kontakten / gnidningsvirkningen af ​​TENG-lag resulterer i opladning af triboelektriske overflader, forklarede han. Når de ladede triboelektriske overflader flyttes i forhold til hinanden - kontakt og adskillelse eller glidning - skaber det en strøm.

“Effekten er naturligvis afhængig af aktivitetsniveauet, ” sagde Dharmasena. Jo hurtigere dine bevægelser er, jo højere er den producerede strøm. Denne teknologi kan arbejde med lavfrekvente bevægelser, det vil sige langsommere bevægelser som gå, skrivning, armbevægelser . [Dem], der er forbundet med typiske daglige bevægelser for en gennemsnitlig person.

Virkningerne af klimaændringer har inspireret et væld af forskning, der søger at finde opfindelige rene og vedvarende måder til at skabe energi som et alternativ til drivhusgasser, der udsender fossile brændstoffer, der intensiverer den globale opvarmning. Surrey-forskerne er blandt et antal forskere, der arbejder hen imod målet om at bruge den menneskelige krop som energikilde. Forskning, der ligner forskningen fra University of Surrey, er for eksempel også i gang ved State University of New York i Buffalo og Institute of Semiconductors (IoP) ved Chinese Academy of Science (CAS), mens andre forskere eksperimenterer med speciel udendørs fortove og indendørs gulve, der kan indsamle energi og konvertere den til elektricitet, når folk går eller løber på dem.

Verden har akut behov for nye former for overkommelige og bæredygtige energikilder, sagde Ravi Silva, direktør for universitetet s Advanced Technology Institute (ATI). TENG'er kunne spille en stor rolle i at gøre denne drøm til virkelighed. TENG'er giver ikke kun en vidunderlig mulighed for forbrugerelektronikindustrien, men de er en utrolig spændende materialegruppe, der kunne bruges i alle lande og fjerntliggende steder, hvor det nationale net ikke strækker sig, især til radioer.

Dharmasena var enig. Fremtiden for den globale energimiks vil afhænge af vedvarende kilder, og TENG'er tillader os at fange energi fra vores omgivelser, sagde han. Dette arbejde omdefinerer den måde, vi forstår energihøstning på, og giver forskere over hele verden mulighed for at udnytte de reelle muligheder for triboelektriske nanogeneratorer. Vi forventer nu denne teknologi inden for husholdnings- og industrielle elektroniske produkter, der serverer en ny generation af mobile og autonome energikrav.

Surrey-forskerne, alle fra ATI, offentliggjorde for nylig en trinvis vejledning om, hvordan man konstruerer de mest effektive TENGS med det formål at forbedre deres design og effekt, og tilskynde andre forskere til at gøre dem. Deres undersøgelse vises i tidsskriftet Advanced Energy Materials .

"En TENG kan konstrueres meget let, blot ved at sætte to plastikplader sammen og belægge et metal på bagsiden, " sagde Dharmasena. ”Kontakten og adskillelsen eller glidningen af ​​disse ark resulterer i, at plastikken lades triboelektrisk, og deres bevægelse producerer elektricitet. En elektrisk strøm kan opnås ved at forbinde to ledninger til metallagene. Alle forskellige TENG-typer kan designes og udvikles ved hjælp af forskellige plastmaterialer, metaller, stoffer osv. De kan fremstilles med stoffer som bomuld eller silke, som er gode triboelektriske materialer. De kan også fremstilles i forskellige farver eller gennemsigtige tykkelser og former. Derfor kan de integreres i tøj, der giver fremragende bærbare egenskaber og komfortegenskaber. ”

TENG'er kan produceres i størrelser, der er små nok til at passe ind i et armbånd eller en skosål, mens store TENG'er kan designes til at passe på et fortov eller smart gulv, sagde han. ”Vi kan dække en maskine eller en del af et køretøj med TENG'er, ” sagde han. "Nogle forskningsgrupper har vist, at TENG'er, der kan udvikles til at efterligne huden - kunstig hud eller sekundær hud - eller TENG'er, der kan implanteres i menneskelige [eller] dyrelegemer."

Opfindelsen kan bruges på to måder, enten inkorporeret i beklædning fremstillet af den type stof, der tjener som en enhed, eller fastgjort som moduler tæt på elektroniske enheder, sagde han. "I begge tilfælde kan TENG'er udtrække bevægelsesenergi fra gå-, løb-, arm- og benbevægelser osv. Og kan hjælpe med at tænde elektroniske enheder, " sagde han.

For tiden kræver energihøstning en kombination af teknologier. ”På nuværende tidspunkt kan TENG'er producere intermitterende output, det vil sige, at strømmen / strømmen ikke er kontinuerlig og ændrer sig med bevægelse, ” sagde han. ”Derfor skal de kombineres med kondensatorer osv. For at sikre en effektiv strømforsyning.”

Ikke desto mindre tilføjede han: ”TENG'er er ideelle til at tænde for fjernsensorer, for eksempel en elektrisk sensor placeret uden for et hus, der kan fungere ved at fange vind, og enheder, der kræver høj mobilitetsniveau, såsom medicinsk eller underholdningsudstyr, der er knyttet til person. For eksempel kan en TENG bruges til at oplade batteriet på din mobiltelefon, helt eller delvist i løbet af dagen, ved hjælp af din kropsbevægelse eller til at betjene de bærbare sensorer til at give sundhedsoplysninger. ”

Han sagde, at nogle estimater har brugen af ​​TENG'er, der koster mindre end 3 cent pr. KWh, "selvom de faktiske omkostninger for disse enheder stadig skal evalueres, især når det gælder produktion i stor skala, " sagde han. ”TENG'er kan imidlertid fremstilles med almindelige lavprismaterialer med enkle metoder, derfor kan de være billige at fremstille. Derfor er opskalering af TENG'er bestemt en mulighed i den nærmeste fremtid. ”

Marlene Cimons skriver for Nexus Media, et syndikeret nyhedskab, der dækker klima, energi, politik, kunst og kultur.

Alt hvad du har brug for at vide om Green New Deal

Alt hvad du har brug for at vide om Green New Deal

I en chokerende vending af begivenheder ligner lynnedslag på Jupiter meget som vores egne

I en chokerende vending af begivenheder ligner lynnedslag på Jupiter meget som vores egne

Sidste uge inden for tech: Se verden gennem rosafarvede briller

Sidste uge inden for tech: Se verden gennem rosafarvede briller