Международная группа исследователей открыла новый метод генерации электричества, основанный на использовании маленьких пластиковых шариков. Эксперимент показал, что при плотном расположении и контакте между собой такие шарики способны генерировать больше электричества, чем обычно. Этот процесс называется трибоэлектричеством — он напоминает статическое электричество, возникающее при трении воздушного шара о волосы. Работа опубликована в журнале Small.
Трибоэлектрические наногенераторы вырабатывают электричество за счет трения между разными материалами. В новом исследовании ученые выяснили, что при контакте поверхности, состоящей из плотно упакованных пластиковых шариков, с другой аналогичной поверхностью шарики получают разноименные заряды: одни заряжаются положительно, другие — отрицательно. Чем эффективнее происходит перенос электрических зарядов, тем больше вырабатывается электричества.
Тесты с различными типами шариков показали, что размер и материал играют ключевую роль в эффективности генерации. Большие шарики чаще получают отрицательный заряд, тогда как мелкие — положительный. Наибольший эффект достигался при использовании шариков из меламин-формальдегида.
Меламин-формальдегид обладает низкой эластичностью, что делает его менее гибким, но более способным удерживать и передавать электрический заряд. Кроме того, использование пластиковых шариков снижает стоимость производства по сравнению с дорогостоящими материалами. Сухое изготовление частиц делает процесс более экологичным, так как исключает использование растворителей.
Прорыв в области трибоэлектричества открывает двери к созданию автономных устройств, которые будут работать без батареек и внешних источников питания. Перспективы использования этой технологии в носимой электронике и в создании экологически чистых источников энергии кажутся безграничными.
Ведущий автор исследования, доктор Игнас Джимидар из Свободного университета Брюсселя, отметил: «Наше исследование показывает, что небольшие изменения в выборе материала могут значительно повысить эффективность выработки энергии. Это открывает новые возможности для трибоэлектрических наногенераторов в повседневной жизни, без необходимости полагаться на традиционные источники энергии».
Несмотря на обнадеживающие результаты, исследователи подчеркивают необходимость дальнейших шагов для внедрения этой технологии в реальные устройства. Улучшение эффективности и надежности станет ключевым фактором для ее успешного масштабирования.
Ранее ученые выяснили, что вращающиеся черные дыры могут стать источником энергии.
