Использование жидкого металла для превращения движения в электричество, даже под водой

Исследователи из Университета штата Северная Каролина создали мягкое растягивающееся устройство, которое преобразует движение в электричество и работает как в сухой, так и в влажной среде.


«Механическая энергия – такая как кинетическая энергия ветра, волн, движения тела и вибрации двигателей – в изобилии», – говорит Майкл Дики, автор о работе и профессор химической и биомолекулярной инженерии Камиллы и Генри Дрейфус. в штате Северная Каролина. «Мы создали устройство, которое может превращать этот тип механического движения в электричество. И одним из его замечательных свойств является то, что оно отлично работает под водой».

Сердце комбайна – это жидкий металлический сплав галлия и индия. Сплав заключен в гидрогель – мягкий эластичный полимер, набухший от воды.

Вода в гидрогеле содержит растворенные соли, называемые ионами. Ионы собираются на поверхности металла, что может вызвать заряд в металле. Увеличение площади металла обеспечивает большую поверхность для притяжения заряда. Это генерирует электричество, которое улавливается проводом, прикрепленным к устройству. Видео с технологией можно найти на сайте https://www.youtube.com/watch?v=VB3jGaPWQGE.

«Поскольку устройство мягкое, любое механическое движение может вызвать его деформацию, включая сжатие, растяжение и скручивание», – говорит Дики. «Это делает его универсальным для сбора механической энергии. Например, гидрогель достаточно эластичен, чтобы его можно было растянуть в пять раз по сравнению с исходной длиной».

В ходе экспериментов исследователи обнаружили, что деформация устройства всего на несколько миллиметров создает плотность мощности примерно 0,5 мВт · м.-2. Это количество электричества сопоставимо с несколькими популярными классами технологий сбора энергии.

«Однако другие технологии не работают, если вообще работают во влажной среде», – говорит Дики. «Эта уникальная функция может сделать возможным применение в различных областях, начиная с биомедицинских и заканчивая спортивной одеждой и морской средой. Кроме того, устройство прост в изготовлении.

«Есть способ увеличить мощность, поэтому мы считаем описанную здесь работу демонстрацией концепции».

У исследователей уже есть два связанных проекта.

0 Комментарий
Inline Feedbacks
View all comments