O gerador elétrico funciona com fricção. Notícias gratuitas da biblioteca técnica

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Gerador elétrico funciona com fricção

25.07.2012

Em um estudo financiado pela National Science Foundation, o Departamento de Energia e a Força Aérea dos EUA, os cientistas conseguiram desenvolver um gerador triboelétrico original que produz eletricidade a partir do atrito de duas superfícies.

Pesquisadores descobriram outra maneira de coletar pequenas quantidades de eletricidade capturando a carga elétrica produzida pela fricção de dois tipos diferentes de plástico. Um novo tipo de gerador pode gerar energia por meio de atividades habituais, como caminhar. Também pode ser usado em vários nanodispositivos e sensores de pressão autônomos com baixo consumo de energia.

O gerador triboelétrico consiste em folhas de poliéster e polidimetilsiloxano (PDMS). Quando as duas folhas são esfregadas, o poliéster doa elétrons e o PDMS os aceita. Isso cria um entreferro que isola a carga na superfície do PDMS e gera um momento de dipolo. Como resultado, quando uma carga elétrica é conectada, uma pequena corrente é gerada entre as duas superfícies. Se você constantemente esfregar as placas de materiais umas nas outras, o gerador gerará eletricidade continuamente. O escopo do novo dispositivo é ampliado pelo fato de o poliéster e o polidimetilsiloxano terem uma transparência de 75%. Isso permite que o novo gerador seja embutido na superfície da tela sensível ao toque, podendo assim gerar energia a partir do toque dos dedos do usuário.

Os cientistas estudaram várias microtexturas na superfície do novo gerador e descobriram que as pequenas pirâmides produziam a maior corrente de cerca de 0,13 μA por centímetro quadrado a uma voltagem bastante alta de 18 V.
Os desenvolvedores observam que a tecnologia de fabricação do gerador triboelétrico é simples e de baixo custo, o que permite que ele seja dimensionado para produção em larga escala e aplicação prática. Ao mesmo tempo, a confiabilidade do dispositivo é muito alta - continua gerando energia após mais de 100 mil ciclos.

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Energia do espaço para Starship 08.05.2024

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Novo método para criar baterias poderosas 08.05.2024

Com o desenvolvimento da tecnologia e a expansão do uso da eletrónica, a questão da criação de fontes de energia eficientes e seguras torna-se cada vez mais urgente. Pesquisadores da Universidade de Queensland revelaram uma nova abordagem para a criação de baterias de alta potência à base de zinco que podem mudar o cenário da indústria energética. Um dos principais problemas das baterias recarregáveis tradicionais à base de água era a sua baixa voltagem, o que limitava a sua utilização em dispositivos modernos. Mas graças a um novo método desenvolvido por cientistas, esta desvantagem foi superada com sucesso. Como parte de sua pesquisa, os cientistas recorreram a um composto orgânico especial - o catecol. Acabou por ser um componente importante que pode melhorar a estabilidade da bateria e aumentar a sua eficiência. Esta abordagem levou a um aumento significativo na tensão das baterias de iões de zinco, tornando-as mais competitivas. Segundo os cientistas, essas baterias têm várias vantagens. Eles têm b ... >>

Teor alcoólico da cerveja quente 07.05.2024

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Nanofios com três átomos de diâmetro 29.12.2016

Um grupo de cientistas da Stanford University e do Stanford Linear Accelerator Laboratory (SLAC) descobriu a possibilidade de usar as menores partículas de diamantes - adamantanes (diamondoid) - nanofios condutores com diâmetro de apenas três átomos. Além disso, cada um desses fios é fechado em um invólucro confiável de diamantes, o que os torna fortes o suficiente e protegidos contra curtos-circuitos entre si. Tais nanofios podem encontrar aplicações em optoeletrônica para transmissão de dados, como solução para geração de energia solar ou em outras áreas. Por exemplo, é possível produzir tecidos para roupas com eletrônicos costurados ou painéis solares invisíveis aos olhos.

A parte mais importante do desenvolvimento foram as propriedades do novo material como a automontagem. Segundo os cientistas, os nanofios são montados como um construtor LEGO. O papel dos "cubos" com ranhuras e guias na montagem dos nanofios é desempenhado pelas menores partículas de diamantes. Aliás, a solução com partículas de diamante para experimentos foi obtida a partir do petróleo produzido no estado do Arkansas. O óleo nesta área tem todas as impurezas necessárias para o crescimento de nanofios "diamante". Mas para a solução, ela passou por uma limpeza especial, durante a qual “cubos” de aproximadamente o mesmo tamanho permaneceram na mistura.

Além dos adamantanos, cada um com um átomo de enxofre ligado, uma solução de sulfeto de cobre foi usada para cultivar nanofios. Em solução, a rede molecular de adamantanes começou a ser afetada por forças atrativas na forma de forças de van der Waals. Adamantanos começaram a se empilhar um após o outro, envolvendo átomos de cobre no processo, e os fios cresceram em uma direção. Os cientistas provaram que este é um processo controlado com precisão, o que nos permite falar de boas perspectivas de desenvolvimento.

Além do cobre, foram realizados experimentos de automontagem de nanofios de "três átomos" com cádmio, zinco, ouro e prata. Cada um desses ou outros materiais deu aos fios propriedades diferentes e únicas. O uso de cádmio, por exemplo, possibilitou dar aos fios as características de LEDs. Outros materiais prometeram dar aos nanofios as propriedades dos piezocristais, e esta é a conversão direta de deformações mecânicas em eletricidade (tecido produtor de energia de um terno ou uniforme esportivo). Os nanofios têm muitas perspectivas. Seria bom esperar pela implementação comercial.

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