Встряхивание фольги может генерировать электричество

Это может помочь обеспечить питанием небольшие устройства (и вы сможете быстро потренироваться).

Шарлотта Ху | Опубликовано 11 августа 2023 г., 10:00 по восточному поясному времени.

Встряхивание скомканных шариков фольги может показаться не очень продуктивным действием. Но, что удивительно, он может генерировать достаточно электроэнергии для питания небольшого светодиодного фонаря. По крайней мере, именно это показывает эксперимент, недавно описанный в журнале Advanced Science.

Гремящие шарики из мятой фольги являются частью трубчатого устройства, называемого трибоэлектрическим наногенератором, которое исследователи сконструировали для использования энергии движения. Здесь, играя с зарядами, генерируемыми в результате контактной электризации и электростатической индукции (подумайте о статическом электричестве), механическую энергию можно преобразовать в электричество.

Первое подобное устройство, использующее этот тип физики для получения энергии, появилось в исследовании 2012 года Чжун Лин Ванга из Китайской академии наук в Пекине и его коллег. Подобные идеи, например, использование механической энергии, генерируемой звуковыми волнами, и превращение ее в энергию, также существуют уже около десяти лет.

[Связано: Как превратить батарейки ААА в АА]

С тех пор эта идея повторялась много раз: разные исследовательские группы меняли материалы и тестировали различные конструкции. Такая технология может найти применение в умных домах, многоцелевой одежде и других удаленных датчиках.

В последней версии журнала Advanced Science шарики из фольги предлагаются как способ не только вырабатывать электричество, но и перерабатывать использованную алюминиевую фольгу, которая в противном случае отправилась бы в мусорное ведро.

[По теме: Гиперспектральная визуализация может обнаружить химические признаки земных объектов из космоса]

Согласно документу, это устройство «в основном состоит из акриловой подложки, слоя индуцирующего заряд политетрафторэтилена (ПТФЭ), алюминиевых верхнего и нижнего электродов и скомканной алюминиевой фольги». Шарики из фольги, заряженные положительно, при встряхивании переносят электроны от одного электрода к другому.

Этот механизм, взаимодействуя с окружающим его воздухом, может создавать электрическое поле, которое играет важную роль в цикле зарядки и разрядки, обычно наблюдаемом в батареях. В результате этого процесса можно получить совсем немного сока.

Хотя это крошечное количество энергии, возможно, никогда не сможет обеспечить питание серьезной электроники, такой как телевизор с плоским экраном, его можно интегрировать в легкое портативное зарядное устройство. Исследователи протестировали его на небольших устройствах, таких как 500 светодиодов (LED) и коммерческих лампах мощностью 30 Вт, и он показал хорошие результаты.

Посмотрите, как работает устройство ниже:

Шарлотта — помощник технического редактора журнала Popular Science. Ей интересно понять, как меняются наши отношения с технологиями и как мы живем в Интернете. Связаться с автором здесь.