Bevægelse af en væskedråbe genererer over 5 volt elektricitet

Energihøst, en teknologi til at omdanne små mængder naturligt forekommende energi (f.eks. lys, varme og vibrationer) til elektricitet, får opmærksomhed som en metode til at drive internet of things (IoT) enheder. Denne teknologi hjælper med at reducere miljøpåvirkninger og har potentiale til at drive elektroniske enheder på en stabil og langsigtet måde, i modsætning til batterier, der skal genoplades eller udskiftes.

Forskere ved Nagoya University og Kyushu University fokuserede på energi fra væskens lille bevægelse og udviklede en enhed, der genererer over 5 volt elektricitet direkte fra bevægelsen af ​​en væskedråbe. Denne enhed, lavet af fleksible tynde film, genererer elektricitet, når vanddråber glider ned på dens overside. Denne teknologi forventes at blive anvendt på selvdrevne enheder, der bruges i væsker, herunder sensorer, der overvåger kvaliteten af ​​spildevand fra fabrikker. Deres resultater er blevet offentliggjort i tidsskriftet Nano energi .

Energi genereret fra den lille strøm af væske findes i forskellige miljøer, såsom indersiden af ​​fabriksrør, og i mikro-væske enheder, men denne form for energi er hidtil ikke blevet brugt effektivt. Det har vist sig, at en grafenplade kan generere elektricitet fra væskens bevægelse hen over dens overflade. Imidlertid, dens udgangsspænding er begrænset til omkring 0,1 volt, hvilket ikke er nok til at drive elektronisk udstyr.

Forskergruppen, bestående af Nagoya Universitets Adha Sukma Aji, Ryohei Nishi, og Yutaka Ohno og Kyushu University's Hiroki Ago, har vist, at anvendelse af molybdændisulfid (MoS ₂ ) i stedet for grafen, da det aktive materiale i generatoren gør det muligt at generere over 5 volt elektricitet fra en væskedråbe.

"At bruge MoS ₂ til generatoren, det var nødvendigt at danne et enkeltlags MoS med stort areal ₂ film på en plastikfilm. Med konventionelle metoder, imidlertid, det var svært at dyrke MoS ₂ ensartet på et stort substrat, " siger professor Ohno fra Institute of Materials and Systems for Sustainability ved Nagoya University. "I vores undersøgelse, det lykkedes os at fremstille denne form for MoS ₂ film ved hjælp af kemisk dampaflejring ved hjælp af et safirsubstrat med molybdænoxid (MoO ₃ ) og svovlpulvere. Vi brugte også en polystyrenfilm som bærende materiale til MoS ₂ film, så vi var i stand til at overføre det syntetiserede MoS ₂ film til overfladen af ​​plastfilmen ret nemt."

Den nyudviklede generator er fleksibel nok til at blive installeret på den buede indre overflade af VVS, og forventes således at blive brugt til at drive IoT-enheder, der bruges i væsker, såsom selvdrevne regnmålere og surregnmonitorer, samt vandkvalitetssensorer, der kan generere strøm fra industrispildevand, mens de overvåger det.

Professor Ohno siger, "Vores MoS ₂ nanogenerator er i stand til at høste energi fra flere former for væskebevægelse, inklusive dråber, sprøjtning, og havets bølger. Fra et bredere perspektiv, denne enhed kan også bruges i applikationer, der involverer hydrodynamik, såsom at generere elektricitet fra regnvand og vandfald."