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Forscher der Vanderbilt University, USA, haben ein neues Energy Harvesting-System entwickelt, mit dem sich unsere persönlichen Geräte möglicherweise schon durch Umzug aufladen lassen.
In einem Artikel mit dem Titel "Ultralow Frequency Electrochemical Mechanical Strain Energy Harvester unter Verwendung von 2D Black Phosphorus Nanosheets", der im Online-Journal ACS Energy Letters veröffentlicht wurde, wird gezeigt, wie ein ultradünnes Gerät Strom aus menschlichen Bewegungen gewinnen kann.
"Ich gehe davon aus, dass wir in Zukunft alle Ladestationen für unsere persönlichen Geräte werden, indem wir Energie direkt aus unseren Bewegungen und der Umwelt beziehen", sagte der stellvertretende Professor für Maschinenbau, Cary Pint, der die Forschung leitete.
Das Labor für Nanomaterialien und Energiegeräte der Universität hat das Gerät mit Batterietechnologie und Schichten aus schwarzem Phosphor gebaut, die nur wenige Atome dick sind.
Das Gerät erzeugt Energie, wenn äußerer Druck darauf ausgeübt wird. Die Reibung, die der menschliche Körper in Bewegung erzeugt, reicht aus, um so viel Druck auf das Gerät auszuüben, dass es Energie produzieren kann.
„Wenn du Usain Bolt ansiehst, siehst du den schnellsten Mann der Welt. Wenn ich ihn anschaue, sehe ich eine Maschine, die bei 5 Hertz arbeitet “, sagte Nitin Muralidharan, ein Doktorand, der die Forschung mit leitete.
Das Team erforschte über drei Jahre lang das Verhalten von Batteriematerialien, wenn sie äußerem Druck ausgesetzt sind - Biegen und Strecken.
„Im Vergleich zu den anderen Ansätzen zur Energiegewinnung aus menschlichen Bewegungen bietet unsere Methode zwei grundlegende Vorteile. Die Materialien sind atomar dünn und klein genug, um in Textilien imprägniert zu werden, ohne das Aussehen oder die Haptik des Gewebes zu beeinträchtigen. Sie können Bewegungen, die langsamer sind als 10 Hertz - 10 Zyklen pro Sekunde - über das gesamte niederfrequente Bewegungsfenster hinweg Energie entziehen menschliche Bewegung “, sagte Pint.
Während das Gerät derzeit nicht genug Spannung erzeugt, um ein Smartphone effektiv aufzuladen, geben die Forscher an, dass sie durch mehr Forschung und Arbeiten an größeren Anwendungen in Zukunft sogar intelligente Kleidung betreiben können.
Sie erforschen auch das Design von elektrischen Geräten wie LCDs, die mit Niederspannung betrieben werden können.
More in News: Haben Sie sich jemals gefragt, wie Spinnen so verstohlen sind? Wissenschaftler können die Antwort haben"Dies ist eine zeitgemäße und aufregende Forschung angesichts des Wachstums von tragbaren Geräten wie Exoskeletten und intelligenter Kleidung, die möglicherweise von den Fortschritten von Dr. ein Experte für die Biomechanik der Fortbewegung, der nicht an der Entwicklung des Geräts beteiligt war.
Obwohl die Innovation von Pint derzeit dazu neigt, unter immensen Drucksituationen Feuer zu fangen - per se "unter eine Lötlampe zu stecken" -, behaupten die Forscher, dass dies auch durch die Verwendung von Festkörperelektrolyten auf ihrem Gerät gelöst werden kann.
Das Gerät befindet sich derzeit in der Entwicklung, aber solche Innovationen sind dringend erforderlich, da das Aufrechterhalten des Batteriesafts in unseren mehreren persönlichen Geräten manchmal zu einem Problem werden kann.
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