Een Chinees-Amerikaans onderzoeksteam heeft een draagbare metalen ‘lip’ ontwikkeld die elektriciteit genereert door hem simpelweg te buigen.
We’ve all been there: onze telefoon geeft aan nog maar twee procent batterij te hebben en we zijn naarstig op zoek naar een stopcontact om het ding weer op te kunnen laden. Als het aan onderzoekers van de University at Buffalo en de Chinese Academy of Sciences ligt, wordt dat verleden tijd. Zij ontwikkelden een triboelectric nanogenerator die elektriciteit opwekt wanneer hij wordt gebogen. Zo zouden we met simpele lichaamsbewegingen apparaten op kunnen laden.
Tribo-elektrisch effect
Het metalen lipje maakt gebruik van het tribo-elektrisch effect, waarbij wrijving tussen twee materialen ervoor zorgt dat de materialen een elektrische lading uitwisselen en zodoende worden opgeladen. Statische elektriciteit is een voorbeeld van het tribo-elektrisch effect.
De twee materialen die in de tab zijn verwerkt, zijn goud en polydimethylsiloxaan (PDMS). Het PDMS wordt ‘gesandwicht’ tussen twee lagen goud. Wanneer je de lip buigt en weer loslaat, ontstaat er wrijving tussen de twee materialen, waardoor elektronen heen en weer stromen tussen de goudlagen: elektriciteit wordt opgewekt. Hoe meer wrijving, hoe groter de hoeveelheid energie die wordt geproduceerd.
Een prototype van de tribo-elektrische nanogenerator.
48 brandende lampjes
Tijdens tests kon het metalen lipje – dat 1,5 bij 1 centimeter groot is – een maximale spanning leveren van 124 volt, een maximale stroom van 10 microampère en een maximale vermogensdichtheid van 0,22 milliwatt per vierkante centimeter. Dit is bij lange na niet genoeg om je smartphone op te laden, maar de nanogenerator kon er wel 48 rode led-lampjes tegelijkertijd mee laten branden.
Maar de onderzoekers laten het hier niet bij zitten. Ze zijn nu van plan om grotere stukken goud te gaan gebruiken die naar verwachting meer elektriciteit zullen leveren. Ook werkt het team aan de ontwikkeling van een draagbare batterij, zodat de energie die door het lipje wordt geproduceerd ook kan worden opgeslagen.
Bronnen: Nano Energy, University at Buffalo, The Engineer, New Atlas
Beeld: Nano Energy
Lees ook:
Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Bestel dan hier ons nieuwste nummer. Abonnee worden? Dat kan hier!