по популярности / по алфавиту

эксперт
Сергей Муравьев:

Сергей Муравьев: Во что верят физики?

«Путешествие в прошлое науки необходимо, чтобы понять, из чего на самом деле состоит известная нам физика»

подробнее

Проект ИТЭР

Лазерная физика будущего

Безопасность АЭС: Чем заменить цирконий?

"МАГИЧЕСКИЕ ПУЛИ" ДЛЯ ТЕРАПИИ РАКА

Что такое солитон? / Как разгадать цунами

Студенческое путешествие в Арктику / Экспедиция Картеш

В Южной Корее из луковой шелухи смастерили наногенератор

В Южной Корее из луковой шелухи смастерили наногенератор

Автор:

Фото: sciencedirect.com

Дата : 26.12.2017 16:05

Пьезоэлектрические устройства на основе биоотходов - перспективный источник чистой энергии

В Пхоханском университете науки и технологии (Южная Корея) совместно с Центром материаловедения Индийского технологического института придумали, как использовать луковую шелуху в качестве био-пьезоэлектрического наногенератора (OSBPNG).

Луковая «одежка» состоит из α-целлюлозы, карбонильных, карбоксильных и аминных групп, а также N-содержащих биолигандов и флавоноида кверцетина. Переработанная шелуха способна аккумулировать несколько видов энергии, включая движения человеческого тела, потоки ветра и даже вибрации машин. Инновационный «энергосборщик», преобразующий механическую энергию в электричество с использованием пьезоэффекта, на первоначальном этапе будет весьма полезным в сфере биомедицины.

«Многие высокоэффективные пьезоэлектрические наногенераторы на основе органических и неорганических материалов имеют ряд ограничений из-за их токсичности, хрупкости, отсутствия способности к биодеградации, а также сложных этапов изготовления, — комментирует Джин Кон Ким, профессор кафедры химической инженерии Университета науки и технологий, — Устройство OSBPNG, имплантируемое или прикрепляемое к телу в целях мониторинга показателей здоровья, будет нетоксичным и биосовместимым».

OSBPNG на выходе обеспечивает напряжение 18 В и ток нагрузки равный 166 нА. Устройство имеет довольно высокую эффективность преобразования энергии (~ 61,7%). Луковый наногенератор активировал 30 светодиодов при сжимающих напряжениях ~ 34 кПа и ~ 3,0 Гц. Кроме того, ученым удалось достичь максимального выходного напряжения (~106 В) при подключении шести блоков устройства последовательно – в результате загорелись 73 комбинированных светодиода (30 зеленых, 25 синих и 18 красных).

Чтобы исследовать потенциальное применение OSBPNG в качестве генератора энергии, исследователи протестировали его на человеке. «Наш OSBPNG здорово реагирует на движения горла, такие как кашель и глотание, — отмечает Ким, — Кроме того, поскольку он работает даже от пульса, его можно использовать в кардиостимуляторах и других медицинских устройствах. Наконец, OSBPNG успешно дифференцирует речевые сигналы, а это — потенциал для распознавания речи».

Корейские и индийские инженеры надеются, что в перспективе их разработка будет полезна для производства чистой электроэнергии в более серьезных масштабах. Особенно в аграрных странах с энергодефицитом, но богатых биоотходами.

Научная работа под названием «Шелуха лука как инновационный пьезоэлектрический материал с высоким коэффициентом преобразования энергии» опубликована в Nano Energy

Понравилась заметка? Поделитесь —

Комментарии (0)

Добавить комментарий

Войти с помощью: