Новое устройство вырабатывает электроэнергию «из воздуха»
2288
Добавить в закладки
Ученые из Университета Массачусетса в Амхерсте (США) разработали устройство, использующее природный белок для выработки электричества из влаги в воздухе. Технология может помочь смягчить изменение климата и заменить батарейки в разных приборах, в том числе в медицинском оборудовании, сообщает пресс-служба вуза. Описание разработки появилось в журнале Nature.
Новое устройство, которое получило название Air-gen, – это пневматический генератор с электропроводящими белковыми нанопроволоками, произведенными микробом Geobacter. Air-gen соединяет электроды с белковыми нанопроводами таким образом, что электрический ток генерируется водяным паром, присутствующим в атмосфере. Устройство выделяет чистую энергию 24 часа в сутки.
Технология является экологически чистой, возобновляемой и
недорогой.
Для Air-gen требуется только тонкая пленка из белковых нанопроводов толщиной менее 10 микрон. На один электрод – побольше – опирается нижняя часть пленки. А электрод поменьше занимает только часть пленки нанопроволоки и расположен сверху. Пленка впитывает в себя водяной пар из атмосферы. Электропроводность, химический состав поверхности белковых нанопроводов плюс мелкие поры между нанопроводами в пленке создают условия, которые позволяют электрическому току возникать между двумя электродами.
Нынешнее поколение устройств Air-gen способно питать малую
электронику. Следующий шаг: разработка небольшой «наклейки»
Air-gen, которая сможет заряжать электронные носимые устройства,
как, например, «умные» часы.
«Конечная цель – создать крупномасштабные системы. Например, эта технология может быть включена в краску для стен, которая может помочь в электропитании вашего дома. Или мы можем разработать автономные генераторы с пневматическим приводом, которые подают электричество», – отмечает инженер Цзюн Яо (Jun Yao), один из авторов разработки.
[Фото: UMASS AMHERST/YAO AND LOVLEY LABS]
air-gen возобновляемые источники энергии электрический ток электричество
Источник: www.umass.edu
Информация предоставлена Информационным агентством «Научная Россия». Свидетельство о регистрации СМИ: ИА № ФС77-62580, выдано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций 31 июля 2015 года.
НАУКА ДЕТЯМ
В Мексике обнаружены останки древней обезьяны, принесенной в дар
16:00 / Археология, История
Ученые очистили воду с помощью квантовых точек и золота
15:45 / Физика, Химия
Академик Рашид Сюняев награжден золотой медалью им.
Макса Планка
15:30 / Астрофизика, Физика
Ученые ЛЭТИ разработали «умную» перчатку для проведения высокоточных медицинских операций
14:30 / Новые технологии
Ученые создали соединения, способные подавлять размножение раковых клеток
13:30 / Медицина
Ученые Пермского Политеха участвуют в разработке бионического протеза человеческого уха
12:30 / Медицина, Новые технологии
Исследователи ВШЭ создали новый тип водных электролитов для аккумуляторов
12:30 / Инженерия, Химия, Энергетика
Стальной век. О кузнечном деле и достижениях в нем за столетия человеческой истории
10:30 / Инженерия, История, Новые технологии, Химия
Академик Ренад Сагдеев: Нужно поддерживать работоспособность импортных приборов и развивать отечественное производство
10:25 / Наука и общество
Названы лауреаты золотых медалей РАН имени К.
К. Гедройца и имени Ф.Ф. Эрисмана за 2022 год
10:10 / Медицина, Науки о земле
Памяти великого ученого. Наука в глобальном мире. «Очевиднное — невероятное» эфир 10.05.2008
04.03.2019
Памяти великого ученого. Нанотехнологии. «Очевидное — невероятное» эфир 3.08.2002
04.03.2019
Вспоминая Сергея Петровича Капицу
14.02.2017
Смотреть все
Энергия из воздуха и воды
Знаком с ним давно, так как, оказалось, что у учёного есть изобретения, непосредственно связанные с экономикой. Писал о его изобретениях. В частности, о системах и установках добычи большой воды из воздуха для освоения пустынь и пустующих земель. Правда, актуально для наших пастбищ на севере республики, в настоящем вымирающих?
Статья «Энергия из воздуха и воды», опубликованная в общероссийской газете «Энергетика» (2012, № 6 (90), март), не только об этом. Учёный говорит, доказывает, что перевод человечества на водородную энергетику не за горами.
Однако также признаёт, что путь к созданию условий для красивой и умной жизни на земле тернист, и пока это интересует лишь отдельных представителей зарубежных деловых
кругов.
– За десять лет многое изменилось. Насколько они приблизили нас к этому заветному дню?
– Пока всё идёт в обратную сторону, – отвечает Пайзулла Исаев. – Тогда ещё не были опубликованы данные мировой науки о надвигающихся экологических катастрофах. Температура Земли повысилась настолько, насколько она поднималась за последние 6000 лет. Она подвержена опустыниванию и затоплению, а это порядка 12 млн кв. км суши к 2040 году. Однако, излагая эти факты, наука пока не имеет путей их решения и принимает надвигающиеся беды как естественное и неизбежное.
– Между тем есть надежда, что катастрофы не случится. Есть теория цикличности. Что скажете по этому поводу?
– Хотелось бы верить, но необратимые процессы могут начаться значительно раньше. Столица Индонезии Джакарта уже в воде и продолжает погружаться в неё.
Скоро окажутся ниже уровня морей земли Ирана, которые ежегодно опускаются более чем на 25 см. Затем земли Средиземноморских стран, Аравийского полуострова, то есть все государства, в которых интенсивно выкачивают подпочвенные воды.
В мире миллионы скважин и колодцев опустошают подземные воды, делая землю пористой для проседания. Больше половины таких источников на Аравийском полуострове уже высохли, что подтверждает образование подземных пустот и скорое их обрушение. Остановить утопление земель можно, заполнив подпочвенные поры морской водой. Но тогда они станут более интенсивно греть атмосферу, отчего лишат и так скудную фауну. Всем этим странам нужна пресная вода в огромных объёмах. Россию можно считать одной из благополучных в части вод обеспечения, но даже у нас образовалась единственная в Европе Калмыцкая пустыня.
Из-за отсутствия воды пустуют огромные территории на Северном Кавказе, в Крыму и по обе стороны железной дороги от Кизляра до Саратова. По этой же причине в среднеазиатских республиках почти высохло Аральское море.
Пустыни расширяются с каждым годом, и Департамент ООН по борьбе с опустыниванием планеты десятки лет не может решить проблему даже их приостановки. Площади территорий пустынных и пустующих земель, которые могли бы кормить людей, в сотни раз превышают площади земель, которые сейчас кормят человечество, то есть Земля располагает потенциалом для поддержания жизни на ней сотен миллиардов людей.
– Выходит, все беды от того, что повышается температура атмосферы Земли?
– Да. Фактором, способным глобально разрушить нашу Землю, является её перегревание. Есть риски повышения уровня Мирового океана, вплоть до Уральских гор. Похоже, если так будет продолжаться, через 10-15 лет, если не раньше, начнутся необратимые процессы, по аналогии с Джакартой. Поэтому необходимо объединить все силы для остановки и поворота вспять этих лавинообразно надвигающихся катастроф.
– В чём причины, что говорят учёные-экологи?
– Земля разрушается не потому, что её населяют много людей.
Среди многочисленных факторов, повышающих температуру Земли, – опустынивание планеты лесными пожарами. Вырубки лесов также виновны в возникновении этих бед. Продолжается расширение пустынь, которые перегревают атмосферу и сушат подпочвенные воды. Замкнутый круг.
– Вы всё ещё настаиваете, что делу может помочь ваше изобретение?
– Да. Обильным орошением земель можно не только остановить эту надвигающуюся беду, но и повернуть её в обратном направлении. Необходимо приступить к превращению всех пустынь и пустующих земель в сады и огороды. Они будут поглощать солнечную энергию и вырабатывать углеводы для всего живого. Воды, проникающие при орошении в грунтовые поры, остановят проседание земель. Такая большая пресная и чистая вода для обильного орошения в любом районе и в любое время в необходимом и достаточном количестве сосредоточена только лишь в воздухе.
Альтернативы объёмам воды в воздухе не существует и не может быть даже теоретически. Это зависит лишь от температуры среды, и поэтому, чем больше забираешь воду из воздуха, тем более интенсивно происходит испарение с поверхности Мирового океана, то есть со всех влагосодержащих предметов до наступления так называемой области насыщения при данной температуре.
Мы ведь в своём роде рыбы, то есть вдыхаем много воды. В каждом кубометре воздуха сосредоточено от 10 граммов для северных районов до 80 и более граммов воды в центре Сахары. Представьте себе воздух в виде призмы с квадратным сечением и длиной 1 км, то есть содержащей 1000 куб. м воздуха, проходящего через наше устройство в виде квадрата и отдающего всю свою воду.
Допустим, в этой призме воздуха каждый куб. м содержит 50 граммов воды и она проходит через наш квадратный уловитель воды со скоростью 10 км/ч (это самая маленькая скорость ветра, на которую реагирует флюгер), то мы получим (1000 х 50 х 10 х 24) = 12 тонн воды в сутки.
Увеличив площадь нашего уловителя (конденсатора) до 10 х 10 = 100 кв. м, получим 1200 тонн воды в сутки, и этот показатель увеличится с ростом скорости ветра. В пустынях и пустующих землях можно занять гораздо больше территорий и добывать воду из воздуха в любых необходимых и достаточных объёмах. Расположив такую установку на возвышенных и горных участках, можно использовать напор воды для выработки почти бесплатной и мощной электроэнергии, в том числе и для добычи водорода из воды и также в любых объёмах.
Как видите, всё просто. Это не только решает проблемы сохранения жизни на Земле, но и позволит человечеству перейти на водородную энергетику будущего.
– Что-то не верится.
– Всё элементарно. Всё за счёт солнечной энергии, которая трансформируется в холод и создаёт условия точки росы для конденсирования атмосферной влаги. Для этого я создал высокотемпературные солнечные коллекторы нового поколения. Они весьма надёжно могут выработать ещё и электроэнергию для добычи водорода из воды, что особенно эффективно на многокилометровых платформах, размещённых на поверхности экваториальной зоны Мирового океана.
Такие платформы, защищённые по всему периметру волновыми энергоустановками, могут одновременно служить и площадкой экологически чистых городов для оздоровительной индустрии, с целебным океаническим воздухом. Платформы защитят и обитателей океана от формирования губительного для них эль-ниньо. Солнечные опреснители воды океана дадут много ценнейших солей и драгоценных металлов.
Полученный водород потечёт в единую мировую сеть транспортировки водорода. В трубах водород, как электричество в проводах, не теряется и поэтому может преодолеть без потерь любые расстояния. Он менее опасен, чем керосин, потому что как самый лёгкий газ сразу улетает в космос. Перевод человечества на водородную энергетику резко улучшит условия его жизни. Транспортные средства, заправленные водородом, могут преодолеть почти в 4 раза больше расстояния или перевести на столько же больше груза, чем при заправке бензином. ЖКХ получит
дешёвую тепловую и электрическую энергии.
– Всё гениальное – просто. Но на каком основании вы можете делать подобные заявления?
– На основании патентов на свои изобретения. Да, я утверждаю, что при грамотно организованной работе можно за 3–4 года освоить все пустыни и пустующие земли и наладить повсеместно 100-процентное орошаемое земледелие.
Мною создана «Воздухоплавательная конвекционная труба Исаева» (патент на изобретение № 2294861).
Она может формировать обильные атмосферные осадки для орошения и охлаждения больших территорий, очистить верхние слои атмосферы от накопившего углекислого газа и рассеять его на поверхность растений для увеличения урожайности.
Она пригодна также для освоения пустынь, гашения лесных пожаров и торнадо в зародыше, кондиционирования и очищения атмосферы (аэропортов) больших городов, восполнения уровней Аральского и Каспийского морей с выработкой большой энергии и регулирования климата.
Я убеждён, что имеются все возможные решения для поворота вспять надвигающихся катастроф. Необходимо лишь грамотно организовать их массовое производство и начать их устанавливать на пустынных землях по всему миру и в остронуждающихся в воде населённых пунктах.
Будет ли в будущем электричество производиться из воздуха?
Блоги
9 минут
04 апреля 2022 г.
возобновляемые источники энергии
Технологии становятся все более мобильными.
Для электромобилей, автономных систем, роботов, носимых устройств и мобильных электронных устройств источник питания оказывается ограничивающим фактором. Это связано с тем, что объем, вес, ограниченная емкость и длительное время зарядки аккумуляторов ограничивают мобильность и гибкость. Средством от этого может быть беспроводная передача энергии или, что еще более последовательно, генерация энергии непосредственно в мобильном устройстве.
Передача энергии через пустое пространство не нова. Солнце практикует эту процедуру уже более 4,5 миллиардов лет. Но потери гигантские; Большая часть энергии, излучаемой солнцем, теряется в космосе, и лишь малая часть достигает небесных тел, которые вращаются вокруг него, и только часть этой энергии в конечном итоге может быть использована. То же самое относится к земле, когда речь идет о беспроводной передаче энергии на расстояния более нескольких сантиметров: их эффективность (отношение полезной энергии к общему расходу энергии) значительно ниже 1 процента и быстро падает с расстоянием.
Одним из решений является объединение электромагнитной энергии. Вот почему Emrod , компания чистых технологий, основанная в Окленде, Новая Зеландия, в 2019 году, полагается на метод формирования луча, который преобразует электричество в параллельный электромагнитный луч, направляемый напрямую от одной антенны к другой. Через год после своего основания компания 
Метаматериалы, такие как композиты металла и пластика, обладают «неестественными» оптическими, электрическими и магнитными свойствами. Они содержат искусственные повторяющиеся структуры, которые необычным образом взаимодействуют с электромагнитными волнами, при условии, что эти структуры меньше длины волны. Например, метаматериал может направлять радарные лучи вокруг себя так, что остается невидимым для радаров.
В настоящее время проводятся полевые испытания
Кушнир объясняет: «Метаматериалы, которые мы разрабатываем и создаем, характеризуются такими умными свойствами, как точная форма, геометрия, размер, ориентация и расположение, что позволяет нам блокировать, ослаблять, усиливать или перенаправлять электромагнитную энергию». Emrod использует частоту 5,8 гигагерца для беспроводной передачи энергии. Эта частота, которая также используется радаром, направленным радио, WLAN и Bluetooth, в значительной степени не зависит от погодных условий.
Это связано с тем, что транспортировка по кабелю требует много места из-за подстанций и опор линий электропередач, а также многих материалов, таких как медь и сталь, а также значительного объема работ по техническому обслуживанию и ремонту. Постоянные устройства Emrod можно использовать там, где обычные проводные соединения неэкономичны, сложны в установке или обслуживании.
На фото показана тележка с антенной, которую можно использовать, например, для беспроводного энергоснабжения в зонах стихийных бедствий. Беспроводная передача энергии на короткие расстояния уже стала частью нашей повседневной жизни. Беспроводная передача энергии на большие расстояния требует значительных технических усилий, таких как узкоспециализированная конструкция антенны 
В простейшем случае передатчик и приемник представляют собой две катушки, обращенные друг к другу на небольшом расстоянии.
Установлен принцип индуктивной связи
Если через катушку передатчика проходит переменный ток, его переменное магнитное поле индуцирует переменное напряжение в катушке приемника. Беспроводные зарядные станции для электрических зубных щеток и смартфонов уже работают по этому принципу индуктивной связи. Такие передовые системы, передающие электроэнергию по беспроводной сети с высокой эффективностью до двух метров, уже есть в продаже. Кроме того, широко используются пассивные транспондеры RFID (RFID = радиочастотная идентификация), которые не требуют внешнего источника питания или батареи. Крошечные транспондеры служат в качестве смарт-карт в системе контроля доступа, в качестве иммобилайзеров для автомобилей, в качестве имплантатов для идентификации животных, в качестве радиометок для маркировки товаров и многого другого. Лучи считывающего устройства не только передают информацию, но и энергию для работы транспондера.
Рельсовые транспортные средства, такие как Transrapid , разработанный в Германии высокоскоростной монорельсовый поезд с использованием магнитной левитации, также оснащен беспроводной индуктивной связью. Эта технология, вероятно, станет особенно важной для электромобилей. В будущем автомобильные аккумуляторы можно будет заряжать во время движения по полосе для подзарядки дороги, в которую встроены катушки или пластины, увеличивая запас хода батареи до тысяч километров. Однако для электромобилей и промышленных приложений задача гораздо сложнее, чем для RFID и небольших устройств. Аккумулятор смартфона можно быстро зарядить мощностью 5 Вт. Для электромобилей, автономных мобильных роботов, напольных конвейеров и другого промышленного оборудования должна быть доступна в 1000 раз большая беспроводная мощность. Такие системы все еще находятся в зачаточном состоянии. Тем не менее, команда из Университета Колорадо в Боулдере, США, недавно представила тестовую установку, которая передает 1 киловатт на расстояние 12 сантиметров.
Команда использует емкостную, а не индуктивную связь, которая включает передачу энергии на основе высокочастотного электрического поля. В будущем технико-экономические обоснования должны будут показать, можно ли оптимизировать этот принцип и применить его в промышленной практике. В конце концов, промышленным секторам нужны не только решения, минимизирующие потери энергии, но и стандартизированные конструкции и надежные компоненты, способные выдерживать суровые производственные условия, а также микроконтроллеры со встроенным интеллектом для оптимизации передачи энергии.
Все эксперты согласны с тем, что потенциал промышленного Интернета вещей (IIoT), объединения в сеть машин, складов, грузовых автомобилей, роботов и датчиков можно по-настоящему использовать только тогда, когда компоненты будут освобождены от кабелей.
Это не только делает их более мобильными и гибкими в использовании, но и устраняет вилки и розетки и, следовательно, проблемы с контактами и утечки, а также делает их более надежными и требует меньше обслуживания. Однако возможно, что беспроводная передача энергии является лишь переходной технологией. Ученые из Массачусетского университета в Амхерсте недавно представили Air-gen , генератор размером с ноготь, который производит электричество просто из воздуха, точнее, из влаги в воздухе. Команда, возглавляемая микробиологом Дереком Ловли и физиком Джун Яо, использует электропроводящие белковые нанопровода, производимые бактериями вида Geobacter. Air-gen состоит из пленки таких белковых нанопроволок (e-PN) толщиной примерно 8 микрометров. Электронные сети образуют рыхлую сеть с наноканалами, по которым могут двигаться молекулы воды. Пленка нанесена на золотой электрод размером 5×5 мм. Вверху меньший золотой электрод (1 × 1 миллиметр) лишь частично покрывает пленку, позволяя ей поглощать воду из воздуха и направлять ее вниз по каналам.
Поскольку воде труднее проникать в более глубокие слои, устанавливается постоянный градиент концентрации.
20 часов электроэнергии в настоящее время поставляет Airgen
Яо, доцент кафедры электротехники и вычислительной техники, объясняет механизм производства электроэнергии: «Молекула воды, которая присоединяется к e-PN, испускает частичный электрический ток. В результате градиента концентрации плотность заряда в верхних слоях пленки больше, чем в нижних, что создает напряжение между электродами и протекание тока». В течение 20 часов Прототип Air-gen обеспечивает непрерывный электрический ток для питания небольших электронных компонентов напряжением 0,5 В. После этого мини-ячейка подзаряжается во влажном воздухе около 5 часов и повторяет цикл. Команда Amherst считает, что может значительно увеличить выходную мощность за счет моделирования свойств e-PN и даже превзойти удельную мощность солнечных элементов, объединив множество Air-gens . Преимущества технологии Air-gen по сравнению с возобновляемыми источниками энергии, такими как ветер и солнечная энергия, заключаются в следующем: Air-gen работает днем и ночью; влажность присутствует везде, поэтому он будет работать даже в помещении и не зависит от погодных условий.
Профессор Ловли, заведующий кафедрой микробиологии, считает: « Air-gen позволяет производить экологически чистую энергию, которая гораздо менее ограничена местоположением или условиями окружающей среды, чем другие устойчивые подходы». В настоящее время исследователи работают над крошечными блоками Air-gen , которые могут питать носимые устройства, такие как мониторы здоровья и фитнеса и умные часы, а объединение нескольких блоков позже сделает смартфоны независимыми от батареи. «Наша долгосрочная цель, — говорит Яо, — состоит в том, чтобы иметь крупномасштабные коммерческие установки, которые вносят значительный вклад в устойчивое производство электроэнергии». Ловли добавляет: «Geobacter не подходит для технического массового производства е-PN. Поэтому мы генетически модифицировали Escherichia coli (E. coli), гораздо более устойчивый вид бактерий, для производства е-PN с высокой производительностью». Культуры E. coli можно выращивать в больших количествах с низкими затратами, используя глицерин, являющийся побочным продуктом производства биодизельного топлива.
Это прокладывает путь к устойчивому массовому производству Генераторы Air-gen из возобновляемого сырья. Но потребуются годы опытно-конструкторских работ, прежде чем станет ясно, останется ли эта концепция нишевой технологией или сможет радикально изменить промышленный и повседневный мир.
- будущее
- Энергия
Гибкое сверхтонкое устройство вырабатывает электричество из влаги воздуха
Исследователи создали самозаряжающееся сверхтонкое устройство, вырабатывающее электричество из влаги воздуха.
Представьте себе, что вы можете генерировать электричество, используя влагу в окружающем вас воздухе с помощью повседневных предметов, таких как морская соль и кусок ткани, или даже питать повседневную электронику с помощью нетоксичной батареи толщиной с бумагу.
Исследователи разработали новое устройство для выработки электроэнергии с использованием влаги (МЭГ), состоящее из тонкого слоя ткани толщиной около 0,3 миллиметра (около 0,0118 дюйма), морской соли, углеродных чернил и специального водопоглощающего геля.
Концепция устройств МЭГ основана на способности различных материалов генерировать электричество при взаимодействии с влагой воздуха. Эта область вызывает растущий интерес из-за ее потенциала для широкого спектра реальных приложений, включая устройства с автономным питанием, такие как носимая электроника, такая как мониторы здоровья, электронные датчики кожи и устройства хранения информации.
Ключевые проблемы современных технологий МЭГ включают насыщение устройства водой при воздействии влажности окружающей среды и неудовлетворительные электрические характеристики. Таким образом, электричества, вырабатываемого обычными устройствами МЭГ, недостаточно для питания электрических устройств, а также оно не является устойчивым.
Чтобы решить эти проблемы, исследовательская группа под руководством Тан Сви Чинга, доцента кафедры материаловедения и инженерии Колледжа дизайна и инженерии (CDE) Национального университета Сингапура, разработала новое устройство МЭГ, содержащее две области разных свойства постоянно поддерживать разницу в содержании воды в разных регионах для выработки электроэнергии и обеспечения выработки электроэнергии в течение сотен часов.
Статья о работе опубликована в журнале Advanced Materials .
Новое устройство для выработки электроэнергии, работающее от влаги, использует разницу в содержании влаги во влажных и сухих участках ткани с углеродным покрытием для создания электрического тока. Морская соль используется в качестве поглотителя влаги для влажной области.
Устройство МЭГ исследователей состоит из тонкого слоя ткани, покрытого углеродными наночастицами. В своем исследовании команда использовала имеющуюся в продаже ткань из древесной массы и полиэстера.
Одна область ткани покрыта гигроскопичным ионным гидрогелем, и эта область известна как влажная область. Изготовленный из морской соли, специальный водопоглощающий гель может поглощать в шесть раз больше своего первоначального веса и используется для сбора влаги из воздуха.
«Морская соль была выбрана в качестве водопоглощающего соединения из-за ее нетоксичных свойств и ее способности обеспечить устойчивый вариант для опреснительных установок по утилизации образовавшейся морской соли и рассола», — говорит Тан.
Другой конец ткани представляет собой сухую область, не содержащую гигроскопичного слоя ионного гидрогеля. Это делается для того, чтобы эта область оставалась сухой, а вода ограничивалась влажной областью.
После сборки устройства МЭГ электричество вырабатывается, когда ионы морской соли отделяются при поглощении воды во влажной области. Свободные ионы с положительным зарядом (катионы) поглощаются отрицательно заряженными углеродными наночастицами.
Это вызывает изменения на поверхности ткани, создавая на ней электрическое поле. Эти изменения поверхности также дают ткани возможность накапливать электричество для последующего использования.
Используя уникальный дизайн влажно-сухих областей, исследователи смогли поддерживать высокое содержание воды во влажной области и низкое содержание воды в сухой области. Это будет поддерживать электрическую мощность, даже когда влажная область насыщена водой. После пребывания в открытой влажной среде в течение 30 дней вода все еще оставалась во влажной области, что свидетельствует об эффективности устройства в поддержании выходной электрической мощности.
«Благодаря этой уникальной асимметричной структуре электрические характеристики нашего устройства МЭГ значительно улучшены по сравнению с предыдущими технологиями МЭГ, что позволяет питать многие распространенные электронные устройства, такие как мониторы здоровья и носимую электронику», — объясняет Тан.
Устройство МЭГ, разработанное командой, также продемонстрировало высокую гибкость и было способно выдерживать нагрузки от скручивания, прокатки и изгиба.
Интересно, что для демонстрации исключительной гибкости исследователи сложили ткань в виде крана-оригами, что не повлияло на общие электрические характеристики устройства.
Устройство МЭГ нашло немедленное применение благодаря простоте масштабирования и коммерчески доступным исходным материалам. Одним из самых непосредственных применений является использование в качестве портативного источника питания для мобильной электроники, питаемой непосредственно от влажности окружающей среды.
«После поглощения воды один кусок генерирующей энергию ткани размером 1,5 на 2 сантиметра может обеспечивать до 0,7 вольт (В) электричества в течение более 150 часов при постоянных условиях», — говорит член исследовательской группы Чжан Яоксин.
Исследователи также успешно продемонстрировали масштабируемость нового устройства для производства электроэнергии для различных приложений. Команда соединила три куска генерирующей энергию ткани вместе и поместила их в напечатанный на 3D-принтере корпус размером со стандартную батарейку типа АА.