Statisk elektricitet kunne oplade vores elektronik

Er du utilfreds med levetiden på din smartphones batteri?

Tænkte nok.

Hjælp kan være på vej fra en af ​​de mest almindelige, dog dårligt forstået, former for elproduktion:statisk elektricitet.

"Næsten alle har zappet fingeren på et dørhåndtag eller set barnets hår holde sig til en ballon. For at inkorporere denne energi i vores elektronik, vi skal bedre forstå drivkræfterne bag det, " siger James Chen, Ph.D., adjunkt i afdelingen for maskin- og rumfartsteknik på School of Engineering and Applied Sciences ved universitetet i Buffalo.

Chen er medforfatter til en undersøgelse i december-udgaven af Journal of Electrostatics der antyder, at årsagen til dette hårrejsende fænomen er små strukturelle ændringer, der opstår på overfladen af ​​materialer, når de kommer i kontakt med hinanden.

Fundet kan i sidste ende hjælpe teknologivirksomheder med at skabe mere bæredygtige og længerevarende strømkilder til små elektroniske enheder.

Understøttet af $ 400, 000 National Science Foundation-bevilling, Chen og Zayd Leseman, Ph.D., lektor i mekanik og nuklear teknik ved Kansas State University, forsker i den triboelektriske effekt, et fænomen, hvor et materiale bliver elektrisk ladet, efter at det kommer i kontakt med et andet materiale gennem friktion.

Den triboelektriske effekt har været kendt siden oldtiden, men værktøjerne til at forstå og anvende det er først blevet tilgængelige for nylig på grund af fremkomsten af ​​nanoteknologi.

"Den idé, vores undersøgelse præsenterer, besvarer direkte dette gamle mysterium, og det har potentialet til at forene den eksisterende teori. De numeriske resultater stemmer overens med de offentliggjorte eksperimentelle observationer, " siger Chen.

Den forskning Chen og Leseman udfører er en blanding af discipliner, herunder kontaktmekanik, solid mekanik, materialevidenskab, elektroteknik og fremstilling. Med computermodeller og fysiske eksperimenter, de er konstrueret triboelektriske nanogeneratorer (TENG'er), som er i stand til at kontrollere og høste statisk elektricitet.

"Friktionen mellem dine fingre og din smartphoneskærm. Friktionen mellem dit håndled og smartwatch. Selv friktionen mellem din sko og jorden. Det er store potentielle energikilder, som vi kan udnytte, " siger Chen. "I sidste ende, denne forskning kan øge vores økonomiske sikkerhed og hjælpe samfundet ved at reducere vores behov for konventionelle magtkilder."