Kunsten at klippe papir inspirerer selvopladende papirenhed

På trods af de mange fremskridt inden for bærbare elektroniske enheder, én ting forbliver konstant:Behovet for at tilslutte dem til en stikkontakt for at genoplade. Nu forskere, rapportering i journalen ACS Nano , har udviklet en letvægts, papirbaseret enhed inspireret af den kinesiske og japanske papirskæringskunst, der kan høste og lagre energi fra kropsbevægelser.

Bærbare elektroniske enheder, såsom ure, høreapparater og hjertemonitorer, kræver ofte kun lidt energi. De får normalt den kraft fra konventionelle genopladelige batterier. Men Zhong Lin Wang, Chenguo Hu og kollegaer ville se, om de kunne fjerne vores små energibehov fra stikkontakten ved at høste energi fra en brugers kropsbevægelser. Wang og andre har arbejdet på denne tilgang i de seneste år, skabe triboelektriske nanogeneratorer (TENG'er), der kan udnytte den mekaniske energi overalt omkring os, som det skabt af vores fodspor, og derefter bruge den til at drive bærbar elektronik. Men de fleste TENG-enheder tager flere timer at oplade små elektronik, såsom en sensor, og de er lavet af akryl, som er tungt.

Så forskerne vendte sig mod en ultralet, rombisk papirskåret design på et par centimeter langt og dækket det med forskellige materialer for at gøre det til en kraftenhed. De fire ydre sider, lavet af guld- og grafitbelagt sandpapir, omfattede enhedens energilagrende superkondensatorelement. De indre overflader, lavet af papir og belagt med guld og en fluoreret ethylen-propylenfilm, omfattede TENG energihøsteren. Ved at trykke og slippe den i løbet af et par minutter oplades enheden til 1 volt, hvilket var nok til at drive en fjernbetjening, temperatursensor eller et ur.