Wetenschappers ontdekken een slimme manier om energie te genereren met kleine plastic kralen

Een internationaal team van onderzoekers heeft een nieuwe methode ontdekt om elektriciteit te genereren met behulp van kleine plastic kralen. Door deze kralen dicht bij elkaar te plaatsen en in contact te brengen, genereren ze meer elektriciteit dan normaal. Dit proces, bekend als tribo -elektrificatie, is vergelijkbaar met de statische elektriciteit die wordt geproduceerd bij het wrijven van een ballon tegen haar.

Tribo -elektrische nanogenerators (Tengs) genereren elektriciteit door wrijving tussen verschillende materialen. Meestal gebeurt dit wanneer twee verschillende materialen tegen elkaar bewegen. Uit het onderzoek blijkt nu dat wanneer een oppervlak dat bestaat uit nauw gepakte kleine kralen in contact komt met een ander oppervlak met dezelfde kralen, sommige kralen een positieve lading krijgen, terwijl anderen negatief worden geladen. Hoe efficiënter deze overdracht van deze elektrische ladingen, hoe meer elektriciteit wordt geproduceerd.

Tests met verschillende soorten kralen laten zien dat grootte en materiaal een cruciale rol spelen. Grotere kralen hebben de neiging om een ​​negatieve lading te verwerven, terwijl kleinere meer kans is om positief opgeladen te worden. Het belangrijkste effect treedt op met melamine-formaldehyde (MF) kralen.

Dit materiaal heeft een lage elasticiteit, wat betekent dat het minder flexibel en beter is in het vasthouden en overbrengen van elektrische lading. Bovendien biedt het gebruik van kralen een kosteneffectief alternatief voor de dure technologie die meestal in Tengs wordt gebruikt om de prestaties te verbeteren. De droge fabricage van deeltjes maakt het proces ook duurzamer door het elimineren van de behoefte aan oplosmiddelen.

Vorigingen in tribo-elektrificatie kunnen nieuwe energie-oogsttoepassingen mogelijk maken zonder batterijen of stroomuitlaten. Slimme kleding die energie genereert uit beweging of kleine apparaten die zichzelf zonder opladen van kracht worden, worden een realistischere mogelijkheid. Wearable Technology en Sustainable Energy Solutions profiteren van dit principe.

Het werk is gepubliceerd in het dagboek Klein.

Dr. Ignaas Jimidar van Vub en hoofdauteur van de studie legt uit: “Ons onderzoek toont aan dat kleine veranderingen in materiaalselectie kunnen leiden tot significante verbeteringen in de efficiëntie van energieopwekking. Dit opent nieuwe mogelijkheden voor tribo -elektrische nanogenerators in het dagelijks leven, zonder afhankelijkheid van traditionele energiebronnen.”

Ondanks veelbelovende resultaten zijn verdere stappen nodig om deze technologie te integreren in praktische producten. Verbeteringen in efficiëntie en betrouwbaarheid zijn van cruciaal belang om grootschalige toepassingen mogelijk te maken. Onderzoek naar materialen en structuren blijft nieuwe mogelijkheden voor energieopwekking en -gebruik onthullen.

De studie was een samenwerking tussen het Department of Chemical Engineering aan de Vrije Universiteit Brussel, Riga Technical University, het Royal Melbourne Institute of Technology en het Mesa+ Institute aan de Universiteit van Twente.