Конкурент солнечных панелей: как работают наногенераторы и что о них известно

Институт передовых технологий Суррея (ATI) разработал энергоэффективные, гибкие наногенераторы, которые демонстрируют 140-кратное увеличение плотности мощности по сравнению с обычными аналогами. Об этом сообщает interestingengineering.com.

Исследователи из ATI полагают, что эта разработка может привести к созданию наноустройств, которые будут столь же эффективны, как и современные солнечные батареи.

Устройства могут преобразовывать небольшие количества повседневной механической энергии, например, движения, в значительно более высокую электрическую мощность, подобно тому, как усилитель усиливает звук в электронной системе. Например, если традиционный наногенератор вырабатывает 10 милливатт мощности, то новая технология может увеличить эту мощность до более чем 1000 милливатт, что делает ее пригодной для сбора энергии в различных повседневных приложениях.

Наногенератор ATI работает как эстафетная команда: вместо того, чтобы один электрод (бегун) передавал энергию (заряд) сам по себе, каждый бегун забирает эстафетную палочку (заряд), добавляет еще мощности, а затем передает все эстафетные палочки следующему бегуну, увеличивая общую собранную энергию в процессе, называемом эффектом регенерации заряда.

Цель наногенераторов — улавливать и использовать энергию движения, такого как во время пробежки, механические вибрации, морские волны или открывание-закрывание дверей. Ключевой особенностью нового наногенератора является наличие 34 крошечных коллекторов энергии и применение лазерной технологии, которая может масштабироваться для производства, чтобы еще больше повысить энергоэффективность. В итоге, маленькое устройство с высокой плотностью сбора энергии однажды сможет соперничать с мощностью солнечных панелей и использоваться для питания чего угодно — от автономных датчиков до систем "умного" дома, которые работают без замены батареи.

"Скоро мы запустим компанию, ориентированную на автономные неинвазивные датчики здравоохранения с использованием трибоэлектрической технологии", — сказал доктор Бхаскар Дудем, научный сотрудник, принимавший участие в разработках. — "Позже эти устройства будут использоваться в интеллектуальных системах с автономным питанием на основе IoT".

Ранее мы писали, что ученые создали гибкую солнечную батарею из перовскита и "чернил". Перовскитные солнечные элементы, состоящие из слоев материалов, напечатанных или покрытых жидкими чернилами могут быть настроены на реагирование на несколько цветов солнечного спектра.