Самозаряжающийся аккумулятор

20.05.2022

Ученые считают, что половина попадающей на Землю солнечной энергии расходуется на испарение воды с ее поверхности. Австралийская компания Strategic Elements поставила перед собой цель задействовать хотя бы часть этой энергии в виде электричества. Совместно с местными учеными компания разработала аккумулятор, который заряжается сам исключительно за счет разницы во влажности на его электродах: чем выше влажность, тем быстрее происходит заряд.

Группа ученых из UNSW и CSIRO разработала аккумулятор, работающий на градиенте (перепаде) влажности. В основе разработки лежит оксид графена, о котором также говорит компания Energy Ink. Оксид графена в аккумуляторе играет роль носителя ионов и средой для их появления в процессе поглощения влаги из воздуха. Электродами служат слой легированного фтором оксида олова (FTO) и серебра.

В сухом "функциональном слое" из оксида графена протоны иммобилизованы (зафиксированы) и неподвижны. При появлении перепада влажности одна сторона начинает поглощать из воздуха молекулы воды, в процессе чего происходит их ионизация, что также вызывает образование карбоновой кислоты (COOH) и положительно заряженных ионов водорода (гидридов). С влажной стороны гидридов больше и ионы мигрируют в сторону сухой стороны слоя оксида графена, что приводит к созданию разности потенциалов или напряжения на электродах. По мере высыхания гидриды возвращаются в исходное состояние. Образование влаги вновь запускает процесс, и устройство снова заряжается и готово к работе.

Прототип аккумулятора будет представлен в третьем квартале этого года. В ходе экспериментов аккумулятор смог выработать напряжение 0,85 В и ток 92,8 мкА на квадратный сантиметр поверхности. Уточним, батарея изготавливается из гибких материалов и обещает первой попасть на рынок электронных пластырей медицинского назначения. В теории она даже сейчас способна обеспечить питание подавляющему числу носимой электроники только за счет работы от пота на коже человека.

Для производства гибкого самозаряжающегося от влаги в воздухе аккумулятора емкостью один ампер-час необходимо создать элемент площадью 36 см2. Для демонстрации концепции компания изготовит элемент площадью 100 см2 и имеет потенциальную возможность изготовить элемент площадью 3 м2.

<< Назад: Антибиотики мешают детским прививкам 20.05.2022

>> Вперед: Портативные игровые консоли Aya Neo Air и Aya Neo 2 19.05.2022

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Краски из природных кристаллов дают яркий цвет без токсичных пигментов 05.09.2026

Яркие цвета окружают человека повсюду - от лакокрасочных покрытий и тканей до косметики и декоративных материалов. Однако многие привычные красители постепенно разрушаются под воздействием солнечного света, из-за чего поверхность теряет первоначальную насыщенность. Кроме того, некоторые синтетические пигменты содержат токсичные соединения и тяжелые металлы. Исследователи Северо-Восточного университета предложили альтернативный подход, вдохновленный природой, где насыщенные и устойчивые цвета формируются не за счет химических красителей, а благодаря микроскопической структуре материала. Именно такой механизм отвечает за характерное сияние опалов, переливы павлиньих перьев и яркие оттенки крыльев некоторых бабочек. В данном случае цвет возникает не потому, что вещество поглощает определенные длины волн света, а благодаря взаимодействию света с особым расположением мельчайших кристаллов. Они преломляют и отражают свет, вызывая интерференционные эффекты, в результате чего формируются на ...>>

Адаптивный полупроводник программируется светом 05.09.2026

Традиционный подход к развизвитю электроники имеет естественные ограничения: уменьшение размеров элементов становится сложнее, а их характеристики после изготовления практически невозможно изменить. Исследователи инженерного факультета Принстонского университета предложили иной путь. Вместо дальнейшего миниатюризирования существующих компонентов они разработали сверхтонкий полупроводниковый материал, способный менять свои свойства под воздействием света. Новый материал имеет толщину всего в несколько молекул, но при этом обладает необычной способностью многократно перестраивать свои электрофизические характеристики. Обычные полупроводники, применяемые в компьютерах и бытовой электронике, в основном получают заданные свойства еще на этапе производства и затем реагируют на поступающие электрические сигналы. Разработка специалистов из Принстона ведет себя иначе: ее параметры можно изменять уже после изготовления устройства. Секрет такой адаптивности заключается в сочетании сверхтонк ...>>

Нанопокрытие может помочь сохранить воду в озерах и водохранилищах 04.09.2026

Испарение представляет собой одну из наиболее заметных причин потери запасов пресной воды, особенно в регионах с жарким и сухим климатом. По мере повышения температуры эта проблема становится еще более актуальной: вода из озер, дамб и искусственных водохранилищ быстрее переходит в атмосферу, сокращая объем ресурсов, доступных для населения, сельского хозяйства и промышленности. Один из возможных способов замедлить этот процесс предложил физик Даниэль Кваси Кпегло, недавно получивший степень PhD по физике. Разработанная им концепция предполагает использование очень тонкого плавучего покрытия из наноматериала. Предполагается, что такой слой будет располагаться непосредственно на поверхности воды и выполнять роль своеобразного защитного "одеяла". Его задача заключается в ограничении количества инфракрасного теплового излучения Солнца, достигающего поверхности водоема, благодаря чему вода должна нагреваться медленнее и испаряться в меньшем объеме. Проблема, которую пытается решить ис ...>>

Линейная оптика Vossloh-Schwabe с равномерным освещением без бликов 04.09.2026

Плоские светильники должны одновременно обеспечивать высокую яркость, равномерное освещение и компактные размеры. При этом одна из главных технических проблем заключается в необходимости распределить свет от множества светодиодов так, чтобы на поверхности не появлялись яркие пятна и участки с недостаточной освещенностью. Компания Vossloh-Schwabe предлагает решить эту задачу с помощью специальной линейной оптики, предназначенной для светодиодов SMD W2. Оптика 1R разработана таким образом, чтобы формировать однородную яркость без бликов и одновременно уменьшать необходимую высоту светильника. Ее конструкция позволяет эффективнее использовать световой поток светодиодов, что особенно важно при создании тонких плоских осветительных систем. Оптическая эффективность достигает 96%, поэтому большая часть излучения направляется на рабочую поверхность, а потери света остаются минимальными. Главная особенность 1R - широкая фотометрическая диаграмма в форме так называемого "крыла летучей мыши ...>>

Теплицы будущего: ранняя диагностика растений и роботизация производства 03.09.2026

Современная теплица постепенно превращается из обычного сооружения для выращивания растений в высокотехнологичную производственную систему. Камеры, сенсоры и роботизированные платформы позволяют получать значительно больше информации о состоянии культуры и использовать ее для принятия решений. Однако само наличие большого количества датчиков еще не гарантирует практической пользы: важно понимать, насколько точны их показания, удобно ли устанавливать оборудование и действительно ли собранные данные помогают производителю. Именно эти вопросы специалисты Harvestis в Хоогстратене, Бельгия, ранее известного как Proefcentrum Hoogstraten, изучали в ходе испытаний современных сенсорных технологий и роботизированных решений. Особое внимание исследователи уделили автоматическому сбору информации о растениях. На демонстрациях в теплицах были представлены системы IUNU и Hortiworld, причем IUNU Luna предназначена для постоянного мониторинга культуры, прогнозирования урожая и оценки качества выпо ...>>

Случайная новость из Архива HSN-200/300 - тонкие бюджетные ИП для LED экранов и бегущих строк 20.03.2015 Компания Mean Well продолжает расширять семейство источников питания адаптированных для применения в светодиодных экранах, табло и "бегущих строках". В дополнение к уже существующим сериям HSP-150/250, HDP-190/240, и NEL-200/300/400 вышли две новые серии HSN-200/300 в корпусе высотой всего 31 мм и с уменьшенной шириной 62/81 мм соответственно. Новые источники питания выпускаются на два значения выходного напряжения 4.2 В и 5 В и обладают выходной мощностью 200/300 Вт (выход 5 В). Источники питания серии HSN-200/300 выполнены в компактном корпусе без вентиляторов, имеют защитное покрытие платы и работоспособны в диапазоне температур -25/-20...+70°С с зависимостью выходной мощности. Применяя их в приборах, следует обязательно обеспечить дополнительный отвод тепла установив на металлическое основание с размерами эквивалентными 450х450х3 мм. В противном случае, верхняя граничная температура снизится. Новые источники питания имеют стандартный набор защитных мер от КЗ, перегрузки, превышения выходного напряжения и перегрева. Основные технические параметры серий HSN-200 и HSN-300: Выходная мощность 150...300 Вт (в зависимости от выходного напряжения); Выходное напряжение 4,2 В; 5 В; Входное напряжение 180...264 В АС; Эффективность 87% (тип.); Температурный диапазон -25...+70°С (HSN-200)/-20...+70°С (HSN-300); Габаритные размеры (ДхШхВ) 210х62х31 мм (HSN-200)/210х81х31 мм (HSN-300).

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026