Новые эластичные «батареи» заряжают носимые устройства от дыхания пользователя

Новые эластичные «батареи» заряжают носимые устройства от дыхания пользователя

По мнению международной группы ученых, возможно создать эластичную систему, которая собирает энергию от дыхания и движения человека, чтобы заряжать «умные» носимые устройства – такие как фитнес-браслеты.

Международная группа исследователей во главе с учеными из Университета штата Пенсильвания (США) разработала эластичную систему, которая собирает энергию от дыхания и движения человека, чтобы заряжать «умные» носимые устройства – например, фитнес-браслеты, сообщает портал EurekAlert!. Выводы ученых опубликованы в журнале Nano Energy.

По словам авторов работы, современные версии батарей и суперконденсаторов, питающих носимые и растягиваемые устройства для контроля и диагностики состояния здоровья, имеют множество недостатков, включая низкую плотность энергии и недостаточную эластичность.

Альтернативой батареям являются микро-суперконденсаторы – устройства накопления энергии, которые могут дополнять или заменять литий-ионные батареи в носимых устройствах. Из преимуществ: иикро-суперконденсаторы небольшого размера, обладают высокой удельной мощностью. Из недостатков: они имеют «многослойную» сложенную геометрию, поэтому эти источники энергии плохо растягиваются, из-за чего их сложно соединить с носимой электроникой. 

Поэтому ученые решили исследовать альтернативные архитектуры устройств. Они обнаружили, что расположение ячеек микро-суперконденсаторов «змейкой» позволяет конфигурации растягиваться и изгибаться в мостиках – местах, которые соединяют ячейки. При этом главные элементы микро-суперконденсаторов меньше деформируются. 

Чтобы создать такую «решетку», исследователи использовали ультратонкие нанолисты цинк-фосфор и трехмерную лазерно-индуцированную графеновую пену – высокопористый самонагревающийся наноматериал. Также команда заметно улучшила электрическую проводимость зарядного устройства. Это доказало, что массивы суперконденсаторов могут эффективно накапливать энергию, необходимую для питания носимого устройства.

Разработчики пошли еще дальше – и дополнили новую систему технологией, которая преобразует механическое движение пользователя в электрическую энергию. Такая комбинация создала систему с автономным питанием.

«Когда у нас есть этот модуль беспроводной зарядки, основанный на трибоэлектрическом наногенераторе, мы можем собирать энергию от движения пользователя – например, сгибания локтя, дыхания или речи», – отмечают авторы. 

[Фото: PENN STATE COLLEGE OF ENGINEERING]

Источник: www.eurekalert.org

Источник: scientificrussia.ru



Добавить комментарий