スペインで開発されたシートは、一滴の水で最大 100 ボルトを生成できます。科学

私たちはエネルギーに囲まれています。それぞれの動きや振動は、個別に測定すると非常に貴重な資源の源であるように見えますが、その合計は私たちが毎日必要とする供給を補うのに十分です。セビリア材料科学研究所 (ICMS) は、 複数のデバイス これにより、連続的、一定、均質ではない光、温度変化、機械的振動や変形を、利用可能な累積エネルギー源に変換できるようになります。で発表された研究に反映されている最新の発明 ナノエネルギーはソーラーパネルをカプセル化するシートで、太陽のエネルギーに加えて、降った雨によって生成されるエネルギーも利用できるため、パネルの容量と耐用年数が倍増します。

彼 ICMSチーム高等科学研究評議会（CSIC）とセビリア大学（米国）の共同センターは、新しいデバイスを開発し、特許を取得した。これは、ソーラーパネルをカプセル化して、ナノ発電機を使用して、一滴の水の衝撃から小型携帯機器に電力を供給するのに十分な100ボルトを生成できる薄いシートである。

この開発の補完的な利点は、 太陽電池特に、ハロゲン化物ペロブスカイトで構成されたものは、その高効率と低コストにより大きな可能性を秘めた材料ですが、悪環境条件下での劣化や不安定性という制限があります。

CSICによると、このようにして、このデバイスは3つの機能を果たします。光を捕捉するために太陽電池の光学容量を増加させ、パネルを保護し、摩擦電気表面（摩擦または接触によって電荷を生成する）を利用して雨滴の運動エネルギーを電流に変換します。のために カルメン・ロペス、ICMS 研究者この作品は、2 つのエネルギー源 (太陽光発電と摩擦電気) を組み合わせた「高度なソリューション」を表しています。 「これは、両方のエネルギー収集システムの実装が実現可能であることを示しています」と彼は説明します。

この技術の応用例の 1 つは、晴れた日でも雨の日でも、ポータブルおよびワイヤレス電子デバイスに一定の自律性を提供することです。これは、インターネット接続を必要とするデバイスにとって不可欠なものです (モノのインターネット または IoT) を利用して、バッテリーを充電することなく、環境センサー、構造センサー、農業センサーなどの永続的な情報を提供します。

「スマートシティとして知られるものでのそれらの実装は、悪天候条件や雨、湿気、熱サイクルの存在に耐えられるため、標識、自律型補助照明、監視などで実行可能です。また、例えば海洋ステーションなど、遠隔地、アクセス不可能、または隔離されたエリアに分散されたエネルギー構造にも適用可能です」と付け加えた。 ICMS 科学者フェルナンド・ヌニェス。

研究者は、この装置の基礎は摩擦電気効果であると説明し、理解しやすいように簡略化して説明します。「性質の異なる 2 つの材料が接触すると帯電が発生し、電荷の移動が起こります。これは、滑り台を下るときに発生する効果に似ており、摩擦によって帯電が発生します。私たちは性質の異なる 2 つの材料を利用します。この場合、シートのプラズマポリマーと雨滴です。これが帯電し、表面に到達し、交換摩擦電気が発生します。金属電極回路で収集してください。」

ヌニェス氏は、これらのハイブリッド デバイスの応用分野は非常に幅広く、すでに応用提案を受けていると考えています。プロジェクトのおかげで成果が出ました 3DSスカベンジャー欧州研究評議会 (ERC 開始助成金) によって資金提供され、Drop Ener は次世代基金との共同融資で、エナジーハーベスティング デバイス特許によって保護された摩擦電気雨滴ナノ発電機の開発の進歩を可能にしました。