Прорыв в производстве электроэнергии с помощью носимых устройств

Ученые создали эластичное носимое устройство, которое использует движения человека для производства электричества.
Новый гаджет работает по несколько иному принципу, чем пьезоэлектрические устройства, вырабатывающие электричество при сжатии или сгибании. Он основан на так называемом магнитоупругий эффект, который представляет собой использование механического давления для отталкивания и притяжения магнитов в материале, который генерирует электрический ток, адаптированный к изменениям напряженности магнитного поля.
К сожалению, существующие магнитоупругие генераторы были сделаны из жестких металлических сплавов, которые не подходили для использования в носимой электронике. Группа исследователей из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе во главе с Джун Ченом создала генератор, который можно носить на движущихся частях тела. Он изготовлен из силиконовой полимерной матрицы, катализируемой платиной. Внутри – миниатюрные неодим-железо-борные магниты.
После прикрепления инновационного генератора к локтю добровольца он вырабатывал электрический ток 4,27 мА/см2. Интересно, что никаких специфических движений локтем делать не приходилось. Оборудование имеет ряд преимуществ перед существующим.
«Современные технологии преобразования биомеханической энергии в электричество, включая трибоэлектрические и пьезоэлектрические наногенераторы, сталкиваются с неизбежными проблемами, такими как очень низкая плотность тока и высокое внутреннее сопротивление. Что еще более важно, их выходная электрическая эффективность зависит от влажности окружающей среды, вызванной потоотделением и жидкой средой человеческого тела, что серьезно ограничивает их практическое применение на теле», — объяснил Цзюнь Чен.
К сожалению, в настоящее время невозможно использовать генератор в воде или влажной среде, потому что добавление соответствующего слоя к устройству снижает эффективность преобразования биомеханической энергии в электричество.