Извлечение энергии из ежедневных движений человеческого тела и превращение ее в полезную электрическую энергию – это цель нового исследования с участием профессора Нортумбрийского университета.
Академики из Северо-Западного политехнического университета в Китае при поддержке профессора Ричарда Фу из Нортумбрии разработали уникальную конструкцию датчиков, способных использовать движения человека, такие как сгибание, скручивание и растяжение, для питания носимых технологических устройств, включая умные часы. и фитнес-трекеры.
Датчики давления с автономным питанием являются одним из ключевых компонентов, используемых в этих интеллектуальных электронных устройствах, популярность которых сегодня растет. Датчики могут работать без внешнего источника питания.
Обнаружение состояния здоровья и измерение результатов в спорте являются одними из потенциальных применений этих типов датчиков. В результате они находятся в центре внимания обширных исследований и разработок, но по-прежнему сложны в производстве с учетом производительности, гибкости и достаточного уровня мощности, необходимого для носимых технологий..
Новая исследовательская работа, опубликованная в научном журнале Advanced Science, описывает, как группа под руководством профессора Вэйчжэна Юаня, профессора Хунлун Чанга и доцента Кай Тао из Северо-Западного политехнического университета (NPU) работала с профессором Фу над разработать решение.
Их новый метод включает в себя использование сложных материалов с заранее заданной формой пирамиды для создания трения о силиконовый полимер, известный как полидиметилсилоксан или ПДМС. Это трение создает эффект самозарядки, или трибоэлектричество, которое может значительно увеличить энергию, доступную для питания носимого устройства.
Профессор Тао из NPU объяснил: «В результате получился тактильный датчик с автономным питанием, устойчивый к воздействию окружающей среды и обладающий превосходными характеристиками восприятия, который может обнаруживать незначительные изменения давления путем измерения вариаций трибоэлектрического выходного сигнала без внешнего источника питания., Дизайн датчика был протестирован и способен управлять электрическими приборами и роботизированными руками, имитируя жесты человеческих пальцев, что подтверждает его потенциал для использования в носимых технологиях».
Профессор Фу добавил: «Этот датчик с автономным питанием на основе гидрогеля имеет простой процесс изготовления, но обладает превосходной гибкостью, хорошей прозрачностью, быстрым откликом и высокой стабильностью».