Nanogeneratorn samlar luftflöden som driver elektronik

2020-09-23 17:00  
En ny slags vindkraft? Forskare har utvecklat pyttesmå enheter som driver elektronik genom att samla luftflöden. Foto: Pixabay

Det krävs inte mer än en svag vind för att forskarnas nanogenerator ska omvandla energi till elektricitet. Tekniken gör att vi kan driva elektronik med våra egna rörelser.

I forskarnas filmklipp ser vi hur två plastremsor inuti en behållare i utomhusmiljö fladdrar ihop och isär. Plastremsorna blir elektriskt laddade när de separeras från varandra, som en del av det som kallas triboelektrisk effekt. Den här elektriciteten vill forskare fånga in och lagra.

Det handlar om något som kallas triboelektriska nanogeneratorer, en teknik som kan göra det möjligt att samla in energi från den omgivande miljön och omvandla denna till elektricitet.

Det kan öppna för att hålla igång pacemakers eller ladda mobiltelefoner med våra egna rörelser, vibrationer eller värme.

– Du kan samla all den bris som skapas i din vardag. En gång placerade vi vår nanogenerator på en persons arm, och luftflödet som en svängande arm skapade var tillräckligt för att generera energi, säger forskaren Ya Yang vid Bejing Institute of Nanoenergy and Nanosystems, Chinese Academy of Sciences, i ett uttalande.

Generatorerna kan också användas i stora enheter

Ya Yang är huvudförfattare till studien med plastremsorna, som har publicerats i den vetenskapliga tidskriften Cell Reports Physical Science.

Forskarnas triboelektriska nanogenerator med måtten 3x8x2 centimeter testades från 4 m/s och upp till 15 m/s. Vid det som visade sig vara det optimala vindförhållandet, 8 m/s, uppnådde enheten 175V, 43μA respektive 2,5 mW.

Läs mer: Folk trodde inte på tekniken – han fick hjärtslag att driva pacemakern

Pyttesmå enheter som kan driva mindre elektronik är ett mål. Men forskarna ser också en öppning för att använda tekniken för att tillverka stora enheter, som kan producera tillräckligt många watt för att konkurrera med befintliga vindturbiner.

De stora triboelektriska nanogeneratorerna skulle kunna placeras ovanpå byggnader, eller på berg, platser där dagens vindturbiner inte lämpar sig särskilt väl.

I naturreservat eller i städer

Målet är inte att ersätta befintlig teknik för att alstra av vindenergi, betonar Ya Yang, utan att lösa de problem som dagens vindturbiner inte kan lösa.

– Till skillnad från vindturbiner som använder spolar och magneter, där kostnaderna är fasta, kan vi välja ut lågkostnadsmaterial för att bygga vår enhet. Vår enhet kan också tillämpas på ett säkert sätt till naturreserverat eller städer eftersom det inte har någon roterande struktur, förklarar Ya Yang.

Studien Tribolectric Nanogenerator Exploiting the Bernoulli Effect for Scavenging Wind Energy har publicerats i den vetenskapliga tidskriften Cell Reports Physical Science.

Ania Obminska

Kommentarer

Välkommen att säga din mening på Ny Teknik.

Principen för våra regler är enkel: visa respekt för de personer vi skriver om och andra läsare som kommenterar artiklarna. Alla kommentarer modereras efter publiceringen av Ny Teknik eller av oss anlitad personal.

  Kommentarer

Debatt