3D-принтер используется для печати нанографического материала graphene-PLA

3D-принтер используется для печати нанографического материала graphene-PLA

Исследователи из Института наноматериалов Клемсона (CNI) в Южной Каролине использовали 3D-печать для создания беспроводного трибоэлектрического наногенератора, который генерирует электричество от движения и вибраций.

(LR) Рамакришна Подола, Аппарао Рао, Саи Сунил Маллинни и Юнчан Донг

Трибоэлектричество, электрический заряд, генерируемый не более чем трением, является источником зеленой энергии, который, по мнению исследователей из Университета Клемсона, может обеспечить планету. В прошлом году группа ученых создала простой трибоэлектрический наногенератор из пластиковых и ленточных материалов, которые имеют такое противодействие по отношению к электронам, что они генерируют напряжение при объединении.

Этот генератор мог генерировать электричество через хлопанье или постукивание ног, а затем мог передавать эту энергию для хранения в батарее или конденсаторе.

Это почти звучит слишком просто, чтобы быть эффективным, но исследователи Клемсона только что обновили свои технологии таким образом, чтобы сделать его намного более полезным. Теперь он беспроводной , и его пластиковые детали были заменены на многослойное волокно из графена и PLA. Каптонная лента оригинала, которая использовалась для захвата электронов, была заменена тефлоном.

Именно это волокно graphene-PLA вызвало у нас особую радость. Во-первых, очень сложно манипулировать графеном, но исследователи Клемсона использовали процесс под названием «sonification» для разделения графита на слои с высокочастотными звуковыми волнами. И с PLA в миксе также волокно становится 3D-печатаемым.

3D-принтер используется для печати нанографического материала graphene-PLA

Используя трехмерный принтер, команда смогла изготовить новый наногенератор W-TENG, способный генерировать до 3000 вольт - достаточно для питания 25 стандартных электрических выходов. И поскольку напряжение настолько велико, W-TENG генерирует электрическое поле, которое можно воспринимать беспроводным способом, что делает его своего рода источником питания с двумя входами и электронным устройством.

«Это может не только дать вам энергию, но и использовать электрическое поле также в качестве пульта с дистанционным управлением», - объяснил Саи Сунил Маллинени, первый автор исследования. Например, вы можете использовать W-TENG и использовать его электрическое поле в качестве «кнопку», чтобы открыть дверь гаража, или вы можете активировать систему безопасности - все без батареи, пассивно и без проводов ».

Беспроводной W-TENG можно использовать в космическом пространстве, в середине океана или даже в военных ситуациях, где источник питания может быть дефицитным. Он также может использоваться для обеспечения власти в зонах бедствия или в развивающихся странах.

«Некоторые развивающиеся страны требуют много энергии, хотя мы можем не иметь доступа к батареям или источникам питания в таких условиях», - сказал Рамакришна Подола, соответствующий автор исследования. «W-TENG может быть одним из самых чистых способов получения энергии в этих областях».

Внастоящее время исследователи ищут патент на свой трехмерный печатный беспроводной наногенератор. Их статья «Беспроводной трибоэлектрический наногенератор» была опубликована в « Усовершенствованных энергетических материалах» .