Исследователи из Пенсильванского Университета разработали новую технологию, которая может использовать движения пальцами по сенсорному экрану для выработки электроэнергии. Команда надеется, что таким образом можно будет обеспечивать следующее поколение смартфонов и планшетов 40 процентами дополнительной энергии.
Исследование частично финансировалось электронным гигантом Samsung, который по понятным причинам стремится найти альтернативные и миниатюрные источники энергии для своих гаджетов. Сама по себе подобная разработка может найти применение не только в электронике, но и в производстве значительного количества энергии для быта, в пример можно привести дороги и пешеходные дорожки с такой технологией, они могли бы добывать из движений достаточно много электричества, а если зайти вперед и представить себе барабан стиральной машины, который был бы оснащен подобной системой, то можно увидеть бесконечно стирающую машинку без энергетических затрат и работающую только в прибыль пользователю.
На данный момент ученые совершают определенные успехи в освоении механической энергии, некоторые устройства уже давно и успешно используются. Как правило, большинство разработок такого характера основано на пьезоэлектрическом эффекте, способности некоторых материалов и веществ генерировать электрический заряд в ответ на механическое напряжение, например, при скручивании, сжатии, искажении.
Проблемой с преобразованием пьезоэлектрической энергии становится то, что работает технология на высоких частотах с десятью и более колебаниями в секунду, на низких частотах, как правило, производительность падает, а такую высокую частоту движений в природе найти сложно. Профессор электротехники Цин Ван говорит, что проект был прямо направлен на решение этой проблемы.
Междисциплинарная исследовательская группа решила попытаться найти способ, чтобы соответствовать эффективности работы преобразователей, которые преобразуют один вид энергии в другой, с вибрационными источниками ради эффективного преобразования энергии. В случае успеха такой подход мог бы существенно повысить уровень энергии, собираемой из окружающей среды.
Решение они нашли в преобразователе из гибких органических ионных диодов. Он состоит из нанокомпозитных электродов с противоположно заряженными подвижными ионами разделенными поликарбонатными мембранами. Электроны представляют собой полимерную матрицу, наполненную углеродными нанотрубками, и переплетающуюся при помощи ионных жидкостей. Нанотрубки повыша.т проводимость и механическую прочность электродов.
Волшебство происходит при применении механической силы, например нажатии пальцев. Ионы диффундируют через мембрану, создавая непрерывный прямой ток. В то же время другая часть конструкции противодействует диффузии ионов, пока не будет достигнуто равновесие. Полный цикл работает на частоте одной десятой Герца, или один раз на каждые 10 секунд.
Исследовательская группа говорит, что Пиковая плотность мощности устройства, в целом, больше или сопоставима с пьезоэлектрическим генератором, работающим на их самых эффективных частотах.
