Producerea energiei de generatorul triboelectric

Efectul triboelectric determină apariţia sarcinilor electrice în procesul de frecarea a două materiale diferite. El a fost descoperit de către un grec antic, atunci cînd acesta a frecat piatra unui chihlimbar de toga şi mustaţa lui imediat a fost atrasă de piatră. Exemple de electrificare în urma procesului de frecare pot fi găsite acasă atunci cînd părul se lipeşte de pieptene.

O idee interesantă privind aplicarea acestui fenomen a venit în mintea oamenilor de ştiinţă de la Institutul de Tehnologie din Georgia (GT). Ei au asamblat un mic generator care funcţionează pe baza efectului triboelectric şi poate produce o cantitate mică de energie electrică la orice acţiune mecanică.

Ca material, cercetătorii au folosit poliester şi polidimetilsiloxan (PDMS), în procesul de frecare primul produce electroni, în timp ce al doilea îi primeşte. De îndată ce se petrece un act de frecare, polimerii sunt separaţi şi între ei se formează un spaţiul aerian, datorită căruia pe suprafaţa din PDMS, se petrece izolarea sarcinii, care duce la apariţia unui moment de dipol. Deci, sarcinile pozitive şi negative se separ. Şi pentru a alinia potenţialul lor, între doi polimeri se conectează o taxă electrică mică conectată electric şi astfel, apare curentul electric alternativ.

Avînd în vedere faptul că noul dispozitiv poate fi făcut la 75% transparent, acesta este uşor integrat în ecranul tactil, înlocuind senzorii existenţi. În plus, ei pot fi auto-alimentaţi şi utilizaţi în alte sisteme opto-electronice şi organice electronice. Senzorii bazaţi pe aceasta tehnologie recunosc pînă la 13 mile de Pa (pascal) şi sistemul de control instalat în ele, reacţionează la atingerea suprafeţei generatorului, chiar şi a unei picături de apă.

Profesorul de la catedra de Inginerie şi ŞtiinţaMaterialelor de la GT, Zhong Lin Wang, a remarcat că astfel de generatoare transparente pot fi făcute pe aproape orice suprafaţă şi ele nu au nevoie de energie fabricată de dispozitivul de acumulare.

Însă echipa savanţilor nu s-a oprit aici şi a încercat să crească capacitatea generatorului. Ei au încercat să aplice pe suprafaţa polimerilor diferite modele, cum ar fi cuburi, linii şi piramide, ultimele dintre ele s-au dovedit a fi cele mai eficiente. Dintr-un centimetru pătrat au reuşit să obţină o tensiune de 18 volţi, la un curent de 0,13 mA. Acest lucru se explică prin faptul că structura piramidală, creează goluri de aer dintre materiale, ceea ce face mai uşor procesul de separare a sarcinilor.

Conform rezultatelor testului, generatorul a lucrat pînă la 100.000 de cicluri individuale, deci a produs energie electrică timp de două zile. În viitor, echipa oamenilor de ştiinţă intenţionează să creeze un sistem de acumulare pentru a păstra toată energia obţinută.

Autor: Natalia  

Sursa: facepla.net