つくば、日本、18年2022月XNUMX日–（ACN Newswire）– 新しい棒のような水ベースのデバイスは、エネルギーを動きから電気に変換することができます。 ジャーナルScienceandTechnology of Advanced Materialsで報告されたこの技術は、セーフティライトなどのポータブルデバイスに電力を供給するために使用できます。
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| ポータブルスティックジェネレーターは、100個のLEDを備えた安全信号機の警棒に電力を供給するために使用できます。 |
モノのインターネットや小型電子機器への関心が高まるにつれ、携帯型エネルギー源に対する需要が高まっています。 電力を生成するXNUMXつの方法は、熱エネルギー、太陽エネルギー、機械エネルギーなど、環境からエネルギーを収穫することです。 機械的エネルギー（物体がその位置と動きから得る力）を取り込むために、科学者は摩擦によって電気を生成できる摩擦電気ナノ発電機を開発しました。
「摩擦電気ナノ発電機は、電気出力が高く、コストが低く、アクセスが容易なため、機械的エネルギーを収穫するための最も効果的なツールのXNUMXつです」と韓国のChung-ang大学のSangminLee教授は述べています。
摩擦電気発電機は、XNUMXつの異なる材料が接触して分離すると帯電します。 たとえば、風船を衣服にこすりつけると、風船が帯電し、物にくっつく可能性があります。 ただし、XNUMXつの材料間の摩擦は必然的に損傷を引き起こし、デバイスの寿命を縮めます。
液体を使用すると摩擦を減らすことができますが、液体ベースの発電機は固体発電機よりも電気出力がかなり低くなります。 また、液体が移動して電気を生成するのに十分な大きさのデバイスを作成することと、持ち運びに十分なコンパクトさを確保することの間にもトレードオフがあります。
これらの問題を克服するために、チョンアン大学の研究者は、韓国と米国の同僚と協力して、振ると電力を生成できる軽量でコンパクトな水ベースの発電機を開発しました。
この装置はシンプルな棒のようなデザインで、10mlの水、ポリマーシリンダー、電極で構成されています。 容器のポリマー材料は負に帯電しています。 デバイスを振ると水が上下に移動し、正電荷を獲得して電極に転送され、高い電気出力を生成します。
「そのシンプルなメカニズムとデザインにより、この小型で軽量のデバイスは日常生活で使用できます。 発電機に水を入れて振るだけで発電できます」とリー氏は説明します。
研究者たちは、最適な組み合わせを決定するために、電極のサイズと比率、電極間の物理的スペース、および水の量を変更して、さまざまな設計をテストしました。 彼らは、携帯用スティックジェネレーターが水の動きに十分なスペースと高い電極面積を持っている場合、710ボルトに達する高い電気出力を生成できることを発見しました。
研究者は、発電機が100個のLEDライトに電力を供給できることを示しました。これは、振ると点灯する交通安全ライトバトンとして使用できることを意味します。 この研究は、摩擦電気ナノ発電機が日常の幅広い用途に使用される可能性を示しています。
さらに詳しい情報
イ・サンミン
チョンアン大学
Email: slee98@cau.ac.kr
研究論文： https://doi.org/10.1080/14686996.2022.2030195
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篠原義和博士
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トピック：プレスリリースの概要
情報源： 先端材料の科学と技術
セクター： 電子, 科学とナノテク, 代替エネルギー, エンジニアリング
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