Недавние достижения в области нанотехнологий открывают новые возможности в генерации энергии. Ученые из Института передовых технологий Университета Суррея (Англия) представили уникальный гибкий наногенератор, который демонстрирует впечатляющее увеличение плотности мощности и может в будущем конкурировать с традиционными солнечными панелями.

Наногенераторы, разработанные в Суррее, обладают 140-кратным увеличением плотности мощности по сравнению с их предшественниками. Это означает, что устройства смогут преобразовывать небольшие объемы механической энергии в значительно большее количество электроэнергии. Например, если традиционный наногенератор вырабатывает 10 милливатт, новая технология может увеличить этот выход до более чем 1000 милливатт. Это делает ее пригодной для применения в самых различных повседневных ситуациях.

Работа нового наногенератора основана на принципе, схожем с эстафетной командой, где каждый «бегун» передает накопленный заряд следующему. Такой подход позволяет значительно увеличить общую энергию, собираемую в процессе. Это достигается через эффект регенерации заряда, который позволяет устройству более эффективно использовать доступную механическую энергию.

Доктор Деловар Хуссейн, ведущий автор исследования, отметил, что основная цель разработки — улавливать и использовать энергию, возникающую в результате практически любого движения. Это может включать не только утренние пробежки, но и механические вибрации, движение волн в океане или даже открывание двери. Такой широкий спектр применения делает наногенераторы универсальным решением для сбора энергии.

Одной из ключевых особенностей нового устройства является использование 34 миниатюрных коллекторов энергии, которые были доработаны с помощью лазерной технологии. Это решение значительно увеличивает энергоэффективность устройства и делает его более масштабируемым для массового производства. По словам ученых, это маленькое устройство с высокой плотностью сбора энергии может в будущем соперничать по мощностям с солнечными панелями и использоваться для питания автономных датчиков и систем умного дома, работающих без необходимости замены батарей.

Наногенератор представляет собой трибоэлектрическое устройство (TENG), которое улавливает и превращает энергию простых движений в электричество. Принцип его работы основан на использовании материалов, которые становятся электрически заряженными при контакте и разделении. Это можно сравнить с тем, как статическое электричество заставляет воздушный шар прилипать к волосам.

Ученые также планируют запустить компанию, которая будет специализироваться на разработке автономных, неинвазивных датчиков для здравоохранения с использованием трибоэлектрической технологии. С учетом роста числа устройств Интернета вещей, которые, по прогнозам, превысят 50 миллиардов в ближайшие годы, требуется эффективное решение для их питания. Наногенераторы могут стать удобной беспроводной технологией, использующей механические движения для генерации энергии.