Un material ce generează electricitate dacă este atins ar putea revoluţiona construcţia dispozitivelor mobile
Oamenii de știință au dezvoltat un material flexibil care generează energie electrică atunci când este atins, ceea ce ar putea revoluţiona construcţia ecranelor dispozitivelor mobile, precum ar fi smartphone-urile și tabletele.
Cercetătorii afirmă că pe baza acestui material s-ar putea construi în viitor dispozitive mobile subțiri, flexibile, care ar putea funcţiona pe baza energiei generate în timp ce ne mişcăm.
„Suntem pe cale să construim dispozitive mobile ușor de purtat, alimentate prin intermediul mișcării umane”, afirmă inginerul Nelson Sepulveda de la Michigan State University.
„Prevăd că în curând nu vom mai încărca telefonul mobil timp de o săptămână, pentru că energia necesară funcţionării acestuia va fi produsă prin mișcarea noastră”, a adăugat Sepulveda.
Materialul dezvoltat de cercetători este cunoscut ca un nanogenerator, energia electrică fiind produsă prin efect piezoelectric doar prin simpla atingere a acestui material special. Efectul piezoelectric constă în apariţia unor sarcini electrice într-un material ca urmare a unor deformaţii mecanice ale acestuia.
Structura noului material este formată dintr-o plachetă de siliciu, pe care se adaugă straturi subțiri formate din alte materiale, inclusiv argint, poliamidă și polipropilenă feroelectrică, care servește ca material activ.
Polipropilena feroelectrică este o spumă polimerică subțire care conține particule încărcate electric. Atunci când se exercită o presiune asupra acesteia, stratul de spumă se comprimă şi provoacă schimbarea momentului de dipol, o interacțiune între moleculele încărcate electric pozitiv și negativ din material.
Astfel se generează sarcini electrice și după cum se poate vedea în videoclipurile de mai jos, pe acest principiu se pot alimenta unele tipuri de dispozitive mobile pe care le folosim în fiecare zi, cum ar fi o tastatură sensibilă la atingere:
Sau acest ecran LCD sensibil la atingere:
Sau chiar o matrice de leduri:
Deși este adevărat că aceste dispozitive electronice nu necesită o sursă de alimentare puternică, actualele generatoare reprezintă un început promițător pentru dezvoltarea unui nou tip de generator piezoelectric, care ar urma să producă mai multă energie atunci când este pliat.
„Un astfel de generator va livra mai multă energie pe măsură ce materialul este pliat, astfel încât după câteva plieri acesta va fi suficient de mic pentru a încape într-un toc special din pantoful dumneavoastră, astfel încât să genereze energie de fiecare dată când mergeţi pe jos”.
O foaie din noul material, de mărimea unei palme, a generat în teste o tensiune de aproximativ 50 de volți, dar cercetătorii recunosc că nu au reuşit să obţină un curent stabil.
Aşa cum se poate vedea în videoclipuri, dispozitivele prototip funcţionează doar atunci când cercetătorii au interacţionat cu ele, adică au aplicat o presiune asupra lor.
În prezent cercetătorii încearcă să găsească o modalitate prin care se poate genera un curent electric stabil în acest material special, pentru ca acesta să poată fi utilizat pentru alimentarea unor dispozitive mobile. De asemenea, cercetătorii analizează posibilitatea utilizării wireless a curentului electric generat, astfel încât acesta să alimenteze, de exemplu, căștile audio bluetooth.
Chiar dacă va mai dura un timp până când această tehnologie va fi încorporată în dispozitivele noastre mobile, în cele din urmă aceasta ne-ar putea ajuta să valorificăm energia pe care în prezent o pierdem atunci când ne deplasăm sau facem gesturi cu mâinile.
„Cum ar fi dacă energia consumată în timp ce răsfoim paginile unei cărţi de pe tabletă o utilizăm pentru a încărca bateria tabletei?”
„Astfel s-ar putea reduce timpul necesar pentru reîncărcarea dispozitivului electronic”, afirmă Sepulveda.
Studiul cercetătorilor a fost publicat în Nano Energy.
Sursă: Science Alert