Китайские ученые оптимизировали жидко-твердый наногенератор TENG. Они установили дополнительный электрод на один из концов прозрачных пластиковых трубок в устройстве, заполнили трубки водой на 25% и запечатали концы. С помощью столешницы-качалки вода перемещалась по трубкам подобно морским волнам. Благодаря электродам TENG увеличил преобразование механической энергии в электричество в 2,4 раза по сравнению с обычным генератором. В будущем устройство может служить генератором сигналов для подводной беспроводной связи. Исследование опубликовано в журнале ACS Energy Letters.
Ученые давно работают над тем, чтобы «поймать» энергию, которую генерируют приливы и отливы морских волн. Для этого они разрабатывают разные устройства, которые собирают «голубую энергию». Пока эти генераторы не практичны для масштабного применения из-за низкой мощности.
Китайские исследователи представили новое устройство для сбора волновой энергии в форме трубки — трибоэлектрический наногенератор «жидкость — твердое тело» (TENG). В нем вода движется взад-вперед по внутренней поверхности трубки, и сам TENG преобразует эту механическую энергию в электричество. Чтобы повысить мощность устройства, исследователи расположили электроды особым путем. Во-первых, они разработали два пеногенератора и использовали для них прозрачные пластиковые трубки длиной в 40 сантиметров. В них ученые поместили электроды из медной фольги. Они расположились в центрах трубок — привычном месте для жидко-твердых TENG. Для создания новой конструкции исследователи вставили еще один электрод на один из концов трубки. Затем они заполнили трубки водой на 25% и запечатали концы. Электроды были подключены к внешней цепи проводом.
Ученые установили оба устройства на столешницу-качалку. Вода перемещалась по трубкам подобно морским волнам. Так TENG преобразовывал механическую энергию — трение от удара воды об электроды или скольжения по ним — в электричество и генерировал ток. Ученые подсчитали, что оптимизированная конструкция увеличила преобразование механической энергии в ток в 2,4 раза по сравнению с обычным генератором. В другом эксперименте новый TENG включал и выключал набор из 35 светодиодов в необычных условиях — вода попадала в секцию трубки, покрытую электродом, и вытекала обратно.
По словам авторов, новое устройство открывает возможности для масштабного сбора голубой энергии из океанских волн. В будущем оптимизированный TENG может служить компактным генератором сигналов для подводной беспроводной связи.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
