Эта забавная бумажная «пружинка» — полноценный генератор электричества для небольших устройств
С детства всем нам известно явление статического электричества, которое возникает, когда вы расчёсываетесь, снимаете свитер или гладите свою кошку. Но далеко не все знают, что статическое электричество появляется вследствие так называемого трибоэлектрического эффекта.
Когда два различных материала контактируют друг с другом своими поверхностями, один из них «отбирает» электроны у другого, создавая разность электрических потенциалов между этими материалами. И это явление можно использовать для генерации электричества, получая экологичный источник энергии для питания маломощных электронных устройств.
Йонг Лин Вонг, нанотехнолог из Технологического университета Джорджии, работает над проблемой использования трибоэлектрического эффекта уже достаточно давно. «Моей целью является создание дешёвых, пригодных для вторичной переработки трибоэлектрических генераторов из широкодоступных материалов» — говорит Вонг. И группе Вонга удалось добиться достаточно весомого результата, использовав в качестве основного материала обычную бумагу, свёрнутую в нечто в стиле оригами.
Основой этого генератора является обычная бумага для принтера. На её поверхность с одной стороны приклеена тонкая алюминиевая фольга, а с другой стороны — тефлоновая пленка. Когда «гармошка», сложенная из такой многослойной бумаги, сжимается, поверхность тефлона входит в контакт с поверхностью алюминия. Когда сжимающее усилие снимается, поверхности тефлона и алюминия разделяются, и за счёт трибоэлектрического эффекта возникает разность электрических потенциалов, которая снимается через медные провода, соединённые с алюминиевой фольгой.
Опытный образец бумажного генератора обеспечивает разность электрических потенциалов в 20 Вольт при токе в 2 микроампера. Пиковая электрическая мощность генератора составляет 0,14 Вт на квадратный метр — что вполне достаточно для того, чтобы заставить светиться четыре обычных светодиода.
«Разработанная нами технология может работать с самыми различными наборами материалов, включая ткани, пластмассы, резину, металлы и керамику» — рассказывает Йонг Лин Вонг, — «А нашей основной целью является её использование в качестве эффективного источника энергии для всевозможных датчиков — элементов «Интернета вещей»».