Наномембрану для носимых генераторов разработали исследователи из Японии

Цельноволокнистую композитную трибоэлектрическую мембрану TENG (AF-TENG), которую можно легко интегрировать с обычной тканью разработали исследователи из университета Фукуи, 16 сентября сообщает журнал Nano Energy.

AF-TENG содержит трибоэлектрическую мембрану, состоящую из двух слоев электропряденых волокон — один из материала, называемого поливинилиденфторидом (PVDF), а другой из нейлона. Эти слои покрывают серебряные нанопроволоки. Исследователи также добавили слой электропряденых полистирольных волокон между серебряными нанопроволочками и трибоэлектрической мембраной.

«В своей работе мы стремимся представить новую точку зрения на носимые устройства для сбора энергии и интеллектуальный текстиль», — говорит доктор Хироаки Сакамото.

Механическое движение тела при ходьбе или беге заставляет трибоэлектрические слои накапливать заряд. Таким образом, механическая энергия преобразуется в электрическую, которую можно использовать для питания электронных устройств. Обычно накопление заряда на трибоэлектрической поверхности постепенно теряется или рассеивается, что снижает поверхностную плотность заряда и выходную мощность наногенератора.

Однако в этом случае добавленная полистирольная мембрана собирает и улавливает заряд, сохраняя поверхностную плотность заряда AF-TENG. Исследователи использовали AF-TENG для питания 126 светодиодов мощностью 0,06 Вт каждый, что продемонстрировало возможность создания наногенератора.

Более того, по словам доктора Сакамото, «устройство для выработки энергии обладает гибкостью и воздухопроницаемостью, поскольку все компоненты состоят из волокнистых материалов. Это устройство имеет большой потенциал в устройствах сбора статического электричества с нашей одежды».

Напомним, трибоэлектрический эффект — это явление, при котором заряд возникает на двух разнородных материалах, когда они разъединяются после контакта друг с другом. В трибоэлектрических наногенераторах (TENG) используется этот эффект для преобразования механического движения в электрическую энергию. Компактность TENG позволяет использовать их в качестве носимых устройств, в которых используется движение тела для питания электроники.