Cercetătorii dezvăluie o inovație microscopică ce ar putea înlocui bateriile în dispozitivele mici

O echipă europeană de cercetare a prezentat un nanogenerator siliciu – apă capabil să producă electricitate prin deplasarea apei printr-un material cu pori microscopici, marcând un pas major spre alimentarea fără baterii a senzorilor miniaturali și a dispozitivelor cu consum redus, scrie TechSpot.

Sistemul, dezvoltat de cercetători de la DESY și Universitatea Tehnică Hamburg, atinge o eficiență record pentru generatoarele triboelectrice (sisteme ce transformă forța de frecare în energie electrică) și folosește doar materiale accesibile.

Un nanogenerator alimentat de un flux de apă

Dispozitivul funcționează prin împingerea apei în și din afara porilor nanometrici ai unui siliciu special proiectat.

Pe măsură ce lichidul se deplasează, acesta interacționează cu pereții hidrofobi ai porilor, generând sarcină electrică prin triboelectrificare (un mecanism similar acumulării de electricitate statică, dar care are loc la interfața lichid-solid).

Cercetătorii raportează o eficiență de conversie de aproximativ 9%, cea mai mare înregistrată pentru această clasă de generatoare.

Potențial de a elimina bateriile din dispozitivele viitoare

Pentru că generatorul valorifică presiunea mecanică și mișcarea fluidelor, acesta ar putea alimenta senzori autonomi integrați în medii deja supuse mișcării, precum textile inteligente, suprafețe robotice sau sisteme de suspensie auto.

În locul bateriilor, dispozitivele ar putea folosi energia generată de mișcări, vibrații sau variații de presiune, reducând semnificativ costurile și mentenanța.

Materiale ieftine

Construit exclusiv din siliciu și apă, nanogeneratorul nu folosește materiale rare sau scumpe și se potrivește cu tehnologiile de fabricație deja existente.

Cercetarea se aliniază eforturilor globale de captare a energiei mecanice din mediul înconjurător, de la turnicheți de metrou care produc electricitate, până la sisteme ce valorifică vântul lent prin interacțiune cu picături de apă, indicând tendința de a transforma mișcarea obișnuită într-o sursă de energie utilă.