19.02.2022 16:02
for all
2528 views
    
rating 5 | 4 usr.
 © Поліанна М

Трибоелектрика та її застосування

Трибоелектрика та її застосування

Дослідження трибоелектрики привело вчених до створення нових високотехнологічних джерел енергії, так званих трибоелектричним наногенераторів. Новий тип електрогенератора володіє високим ККД і питомою потужністю в тисячу разів більшою, ніж у інших подібних пристроїв, що існували досі, але не оснащених FET-подібною структурою.

Трибоелектричні наногенератори – це технологія збору енергії, яка ґрунтується на ефектах зв`язку контактної електрифікації та електростатичної індукції між двома твердими тілами або рідиною та твердим тілом.

Перетворення механічної енергії в електроенергію з використанням трибоелектричних наногенераторів (ТЕНГ) є областю досліджень, що швидко розширюється. Хоча теоретичне походження ТЕНГ було доведено з використанням струму зміщення Максвелла давно, але значне використання даної генерації раніше було недоступне. Всебічний аналіз основних характеристик зарядки ТЕНГ та оцінка унікальних характеристик зарядки кожного з них мають вирішальне значення для забезпечення їх ефективного використання на практиці.

Дослідницька група на чолі з вченими з Міського університету Гонконгу (CityU) розробила електрогенератор на краплеподібній основі (DEG), який може стати новим джерелом відновлюваної та дешевої енергії.

У гідроенергетиці немає нічого нового. Близько 70% земної поверхні вкрито водою. Однак кінетична енергія, що міститься у хвилях, припливах і навіть краплях дощу, неефективно перетворюється на електричну енергію через обмеження в сучасних технологіях.

Дослідження показує, що крапля в 100 мікролітрів (1 мікролітр = мільйонній частині літра) води, що падає з висоти 15 см, може генерувати напругу понад 140 В. А потужність, що виробляється, може запалити 100 маленьких світлодіодних лампочок.

І збільшення миттєвої густини потужності відбувається в даному випадку не за рахунок додаткової енергії, а за рахунок перетворення кінетичної енергії самої води. Тобто кінетична енергія, пов`язана з водою, що падає, обумовлена ​​гравітацією і може розглядатися як вільна і відновлювана.

Дослідження також показують, що зниження відносної вологості не впливає на ефективність виробітку електроенергії. Крім того, для виробництва електроенергії може бути використана як дощова вода, так і морська.

Результати цього дослідження допоможуть зібрати енергію падаючої води, щоб вирішити глобальну проблему нестачі відновлюваної енергії. Роботу також можна використовувати для прогнозування зарядних характеристик ТЕНГ у системі накопичення енергії для більш ефективного застосування.

У довгостроковій перспективі нова конструкція може бути застосована та встановлена ​​на різних поверхнях, де рідина контактує з твердою речовиною, щоб повністю використати низькочастотну кінетичну енергію води. Це може змінюватись від поверхні корпусу порома, берегової лінії, до поверхні парасольок або навіть усередині пляшок з водою.


Запрошуємо школярів підписатися на канал youtube "Готові Домашні Завдання (ГДЗ): Фізика":

Перейти до ГДЗ на YouTube


Обговорення

Візьміть участь в обговоренні

  • Поскаржитись
 23.05.2022 22:58  Гуменюк Єв... => © 

Дуже цікава інформація про застосування трибоелектрики