Energiopfangende nanogenerator finder strøm overalt omkring os

Forestil dig en mobiltelefonoplader, der ikke har brug for en trådløs eller netstrømkilde. Eller en pacemaker med indbyggede organiske energikilder i menneskekroppen.

Australske forskere ledet af Flinders University tager udfordringen op med at "opfange" usynlig kraft fra lavfrekvente vibrationer i det omgivende miljø, inklusive vind, luft eller endda kontaktadskillelsesenergi (statisk elektricitet).

"Disse såkaldte triboelektriske nanogeneratorer (eller TENG'er) kan laves til lave omkostninger i forskellige konfigurationer, gør dem velegnede til at køre med små elektronik såsom personlig elektronik (mobiltelefoner), biomekaniske enheder (pacemakere), sensorer (temperatur/tryk/kemiske sensorer), og mere, " siger professor Youhong Tang, fra Flinders Universitets College of Science and Engineering.

Yderligere forskning sigter mod at videreudvikle denne vedvarende form for energihøst ved at designe enkel fremstilling af billige og bæredygtige materialer, med høj effektivitet.

"De kan bruge ikke-invasive materialer, så kunne en dag bruges til implanterbare og bærbare energihøstmål, " siger ph.d.-kandidat Mohammad Khorsand, medforfatter på nylige artikler i det internationale tidsskrift Nano Energy.

Det seneste papir bruger AI-forbedret matematisk modellering til at sammenligne funktionen af ​​antallet af segmenter, rotationshastighed og tribo-overfladeafstand af en avanceret TENG-prototype for at optimere opbevaring og ydeevne.

Forskerne, med kolleger ved University of Technology Sydney og andre steder, arbejder på at forbedre strømproduktionen af ​​TENG'er og lagre den genererede strøm på superkondensator eller batteri.

"Vi har været i stand til effektivt at høste kraft fra glidende bevægelser og roterende bevægelser, som er rigeligt tilgængelige i vores boligmiljø, " siger professor Tang.

Den seneste avis, "Kunstig intelligens forbedrede matematisk modellering på roterende triboelektriske nanogeneratorer under forskellige kinematiske og geometriske forhold, " (2020) af Mohammad Khorsand, Javad Tavakoli (University of Technology Sydney), Haowen Guan og Youhong Tang, er udgivet i Nano energi .