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

Исследователи из Университета штата Северная Каролина создали мягкое и эластичное устройство, которое преобразует движение в электричество и может работать во влажной среде.

«Механическая энергия, такая как кинетическая энергия ветра, волн, Движения тела И вибрации от двигателей, - в изобилии», - говорит Майкл Дики, автор статьи о работе и профессор химических и химических наук Камиллы и Генри Дрейфуса. Биомолекулярная инженерия в штате Северная Каролина. «Мы создали Устройство , Которое может превратить 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 в воде.

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.

«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 при деформации устройства всего на несколько миллиметров образуется удельная мощность примерно 05 мВт м  ^-2  . Это количество электричества сопоставимо с несколькими популярными классами 3р3р387. энергия уборочные технологии.

«Однако другие технологии не работают, если вообще работают во влажной среде», - говорит Дики. «Эта уникальная функция может сделать возможным применение в различных областях, от биомедицинских до спортивной одежды и морской среды. Кроме того, устройство прост в изготовлении.

У исследователей уже есть два связанных проекта.

Один проект нацелен на использование технологии в носимых устройств за счет увеличения выходной мощности комбайна. Второй проект оценивает, как эту технологию можно использовать для сбора энергии волн из океана. "опубликовано в журнале  Advanced Materials .