Ny nanogenerator tager udgangspunkt i elektriske ål

Forskere fra Beijing Institute of Nanoenergy and Nanosystems og University of Chinese Academy of Sciences har udviklet en bionisk strækbar nanogenerator (BSNG), der tager inspiration fra elektriske ål.

Forskerne håber, at den nye teknologi vil imødekomme de hårde krav fra applikationer til bærbart udstyr til strækbarhed, deformerbarhed, biokompatibilitet, vandtæthed og mere.

BSNG, som bruger teknologi, der efterligner strukturen af ​​ionkanaler på cytomembranen af ​​elektriske åles elektrocytter, har to brede anvendelser:Udover at give en potentiel strømkilde til bærbare elektroniske enheder under vand og på land, den kan også bruges til menneskelig bevægelsesovervågning på grund af dens fremragende fleksibilitet og mekaniske reaktionsevne.

Undersøgelsen blev offentliggjort online i Naturkommunikation den 19. juni.

BSNG er baseret på en mekanisk følsom bionisk kanal, der er afhængig af stressmisforholdet mellem polydimethylsiloxan og silikone. Ligesom sin ålmodpart, BSNG kan generere en åben kredsløbsspænding op til 10 V under vandet. Den kan også generere en åben kredsløbsspænding op til 170 V under tørre forhold.

BSNGs bioniske struktur og materiale sikrer overlegen strækbarhed. For eksempel, BSNG opretholdt stabil outputydelse uden dæmpning efter 50, 000 enaksede trækprøver (trækhastighed på 50%).

For at bevise anvendeligheden af ​​teknologien, forskerne byggede et undervands trådløst bevægelsesovervågningssystem baseret på BSNG.

Gennem dette system, bevægelsessignalerne under forskellige svømmeslag kan transmitteres synkront, vist og optaget. Med hensyn til energihøsterapplikationen, forskere opnåede undervandsredning baseret på BSNG.

Bærbare integrerede BSNGS kan opsamle mekanisk energi fra menneskelig bevægelse og konvertere den til elektrisk energi til at lagre i kondensatorer. I nødstilfælde, redningssignallyset kan fjerntændes ved at trykke på alarmudløseren foran brystet.

På grund af sine fremragende egenskaber, BSNG lover stort til brug i elektronisk hud, bløde robotter, bærbare elektroniske produkter og implanterbart medicinsk udstyr.