La búsqueda de una toma de corriente pronto puede convertirse en algo del pasado. En cambio, los dispositivos recibirán electricidad de una pequeña pestaña metálica que, cuando está unida al cuerpo, es capaz de generar electricidad al doblar un dedo y otros movimientos simples.
Esa es la idea detrás de un proyecto de investigación colaborativo dirigido por la Universidad de Buffalo y el Instituto de Semiconductores IoP de la Academia de Ciencias de China CAS. La pestaña, un nanogenerador triboeléctrico, se describe en un estudio publicado en línea el 31 de enero.en el diario nano energía .
"A nadie le gusta estar atado a una toma de corriente o cargar un cargador portátil. El cuerpo humano es una fuente abundante de energía. Pensamos: '¿Por qué no aprovecharlo para producir nuestra propia energía?'", Dice el autor principal Qiaoqiang Gan, PhD, profesor asociado de ingeniería eléctrica en la Facultad de Ingeniería y Ciencias Aplicadas de la UB.
La carga triboeléctrica ocurre cuando ciertos materiales se cargan eléctricamente después de entrar en contacto con un material diferente. La mayoría de la electricidad estática diaria es triboeléctrica.
Los investigadores han propuesto numerosos nanogeneradores que utilizan el efecto triboeléctrico; sin embargo, la mayoría son difíciles de fabricar requieren una litografía compleja o no son rentables. La pestaña que el equipo de UB y CAS está desarrollando aborda ambas preocupaciones.
Consiste en dos capas delgadas de oro, con polidimetilsiloxano también llamado PDMS, un polímero a base de silicio utilizado en lentes de contacto, masilla tonta y otros productos intercalados.
La clave del dispositivo es que una capa de oro se estira, lo que hace que se desmorone al soltarse y cree lo que parece una cadena montañosa en miniatura. Cuando esa fuerza se vuelve a aplicar, por ejemplo, al doblar un dedo, el movimiento conduce a la fricción entreLas capas de oro y PDMS.
"Esto hace que los electrones fluyan de un lado a otro entre las capas de oro. Mientras más fricción, mayor es la cantidad de energía producida", dice otro autor principal, Yun Xu, PhD, profesor de IoP en CAS.
El estudio describe una pequeña pestaña 1.5 centímetros de largo por 1 centímetro de ancho. Proporcionó un voltaje máximo de 124 voltios, una corriente máxima de 10 microamperios y una densidad de potencia máxima de 0.22 milwatts por centímetro cuadrado. Eso no es suficiente paracargue rápidamente un teléfono inteligente; sin embargo, encendió 48 luces LED rojas simultáneamente.
Los coautores del estudio incluyen a Huamin Chen en IoP y CAS; y Nan Zhang, estudiante de doctorado en la UB.
Debido a que la pestaña se fabrica fácilmente, Zhang lidera un equipo de estudiantes universitarios de la UB que tiene la tarea de mejorar el rendimiento de la pestaña. El equipo planea usar piezas de oro más grandes, que cuando se estiran y doblan juntas se espera que entreguen aún más electricidad.
Los investigadores también están trabajando en el desarrollo de una batería portátil para almacenar la energía producida por la pestaña. Visualizan el sistema como una fuente de energía para varios dispositivos electrónicos portátiles y autoalimentados.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Buffalo . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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