Antrieb eines triboelektrischen Hochleistungs-Nanogenerators auf Papier durch die Bewegung des menschlichen Körpers

Tragbare elektronische Geräte, wie Smartphone und Laptop, sind zur Notwendigkeit im alltäglichen Leben geworden. Die schnelle Entwicklung dieser Geräte profitiert enorm von erneuerbaren und umweltfreundlichen Batterien. Da solche kompakten und handlichen anziehbaren Dinge wie Sportarmbänder immer beliebter werden, ist es durchaus bevorzugt, dass effiziente, saubere und nachhaltige elektrische Energie zur Verfügung stehen sollen.

Kürzlich hat ein Forschungsteam unter der Leitung von Dr. ZHU Zhiyuan vom Ocean College der ZJU einen neuartigen X-förmigen triboelektrischen Nanogenerator auf Papierbasis (XP-TENG) entwickelt, der sich durch eine minimalistische Struktur, ein geringes Volumen, geringe Kosten und hervorragende Energiegewinnung auszeichnet, um menschliche kinetische Energie zu gewinnen.

Die Ergebnisse dieser Forschung wurden in der Zeitschrift Nano Energy veröffentlicht. XIA Kequan, Masterstudierender in Marine-Architektur und Marine Engineering, ist erster Autor des Beitrags und der korrespondierende Autor ist Dr. ZHU Zhiyuan. Zu Mitautoren gehören auch noch zwei Studierdenden DU Chaolin und WANG Rongji.

TENGs stellen eine erschwingliche, umweltfreundliche und umweltfreundliche Energiegewinnungsmethode dar. Dr. ZHU Zhiyuan und andere stellen ein geniales XP-TENG vor, das von der Kugelschreiberfarbschicht abgeleitet wird, die durch das Malen mit einem kommerziellen Bürstenstift beschichtet wird. Das Papier und das Teflonband dienen als triboelektrische Paare, wobei das Papier als tragende Komponente funktioniert. Darüber hinaus ist der XP-TENG in der Lage, zwei Arbeitsmuster zu liefern, die ein erweitertes Anwendungsspektrum ermöglichen. Ein übereinander gestapelter XP-TENG zielt darauf ab, die Ausgangsleistung zu erhöhen und die mechanische Energie zu gewinnen, die durch die Bewegung des menschlichen Körpers erzeugt wird. Mit solchem XP-TENG können 101 blaue Hochleistungs-LEDs mit einer Arbeitsspannung von 3,4 V direkt bestrahlt werden. Der gefertigte XP-TENG kann zur Gewinnung von mechanischer Energie aus den menschlichen Laufbewegungen verwendet werden.

Der XP-TENG kann sich an eine feuchte Umgebung anpassen und hat das Potenzial, im maritimen Ambiente zu arbeiten. „In Zukunft könnte das U-Boot-Suchlicht Energie aus menschlicher mechanischer Energie gewinnen“, sagt ZHU Zhiyuan.