Los investigadores y colegas de UCLA han diseñado un nuevo dispositivo que genera electricidad a partir de la caída de nieve. El primero de su tipo, este dispositivo es económico, pequeño, delgado y flexible como una lámina de plástico.
"El dispositivo puede funcionar en áreas remotas porque proporciona su propia energía y no necesita baterías", dijo el autor principal Richard Kaner, quien ocupa la Cátedra de Innovación de Materiales Dr. Myung Ki Hong de UCLA. "Es un dispositivo muy inteligente:- una estación meteorológica que puede decirle cuánta nieve está cayendo, la dirección en que cae la nieve y la dirección y velocidad del viento "
Los investigadores lo llaman un nanogenerador triboeléctrico basado en la nieve, o nieve TENG. Un nanogenerador triboeléctrico, que genera carga a través de la electricidad estática, produce energía a partir del intercambio de electrones.
Los hallazgos sobre el dispositivo se publican en la revista nano energía .
"La electricidad estática se produce por la interacción de un material que captura electrones y otro que los entrega", dijo Kaner, quien también es un distinguido profesor de química y bioquímica, y de ciencia e ingeniería de materiales, y miembro de CaliforniaInstituto de Nanosistemas de la UCLA: "Se separan las cargas y se genera electricidad de la nada".
La nieve tiene carga positiva y cede electrones. La silicona, un material similar al caucho sintético que está compuesto de átomos de silicio y átomos de oxígeno, combinados con carbono, hidrógeno y otros elementos, tiene carga negativa. Cuando la nieve cae en contacto con la superficiede silicona, que produce una carga que el dispositivo captura, creando electricidad.
"Snow ya está cargada, así que pensamos, ¿por qué no traer otro material con la carga opuesta y extraer la carga para crear electricidad?", Dijo el coautor Maher El-Kady, investigador postdoctoral de química y bioquímica de la UCLA.
"Si bien a la nieve le gusta ceder electrones, el rendimiento del dispositivo depende de la eficiencia del otro material para extraer estos electrones", agregó. "Después de probar una gran cantidad de materiales, incluyendo láminas de aluminio y teflón, descubrimos quela silicona produce más carga que cualquier otro material "
El 30 por ciento de la superficie de la Tierra está cubierta por nieve cada invierno, tiempo durante el cual los paneles solares a menudo no funcionan, observó El-Kady. La acumulación de nieve reduce la cantidad de luz solar que llega al conjunto solar, limitando los paneles 'potencia de salida y hacerlos menos efectivos. El nuevo dispositivo podría integrarse en paneles solares para proporcionar una fuente de alimentación continua cuando nieva, dijo.
Kaner dijo que el dispositivo se puede usar para monitorear los deportes de invierno, como el esquí, para evaluar con mayor precisión y mejorar el rendimiento de un atleta al correr, caminar o saltar. También tiene el potencial de identificar los patrones de movimiento principales utilizados en el entrenamiento cruzado.esquí de campo, que no se puede detectar con un reloj inteligente.
Podría introducir una nueva generación de dispositivos portátiles autoalimentados para rastrear a los atletas y sus actuaciones.
También puede enviar señales, indicando si una persona se está moviendo. Puede decir cuándo una persona está caminando, corriendo, saltando o marchando.
El equipo de investigación utilizó la impresión en 3D para diseñar el dispositivo, que tiene una capa de silicona y un electrodo para capturar la carga. El equipo cree que el dispositivo podría producirse a bajo costo dada "la facilidad de fabricación y la disponibilidad desilicona ", dijo Kaner. La silicona se usa ampliamente en la industria, en productos como lubricantes, aislamiento de cables eléctricos e implantes biomédicos, y ahora tiene el potencial para la recolección de energía".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de California - Los Ángeles . Original escrito por Stuart Wolpert. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cite esta página :