Ученые создали генератор электричества на основе контакта воды с нанопористым кремнием

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com
| Новость | Наука и космос

Специалисты из научных центров Испании, Италии и Германии представили технологию получения электроэнергии через физический контакт воды с кремниевой поверхностью. Разработанное устройство получило название трибоэлектрический наногенератор вторжения-экструзии. Результаты исследования опубликованы в издании Nanoenergy в 2025 году.

Принцип работы устройства основан на циклическом процессе. Жидкость под давлением проникает в наноразмерные поры гидрофобного кремниевого материала. В момент контакта на границе раздела двух сред происходит разделение электрических зарядов. При обратном выходе воды из пор заряды перемещаются, формируя электрический ток. Нанопористая архитектура материала обеспечивает многократное увеличение площади соприкосновения между твердой и жидкой фазами.

Автор: CNMO Источник: internet.cnmo.com

В ходе экспериментальных испытаний кремниевый слой толщиной 33 микрометра продемонстрировал плотность генерируемой мощности на уровне 20 милливатт на квадратный метр. Продолжительность протекания тока составила несколько минут, что превышает показатели существующих трибоэлектрических систем в тысячи раз. Введение в водную среду полимера полиэтиленимида позволило поднять коэффициент преобразования энергии до девяти процентов.

Компьютерное моделирование выявило механизм генерации: поверхностные дефекты кремниевой структуры захватывают электроны при входе воды и освобождают их при выходе жидкости. Применение легированного кремния p-типа обеспечивает отвод электронов через электродную систему. Монолитная конструкция объединяет активный материал и токосъёмные элементы в едином блоке, что минимизирует энергетические потери при многократных циклах работы.

Технология может применяться в условиях наличия механических колебаний, изменения давления или повышенной влажности для питания автономных сенсоров, персональной электроники и измерительного оборудования промышленного назначения.

Источник: CNMO

Автор не входит в состав редакции iXBT.com (подробнее »)

0 комментариев

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Зачем часовщики ставят такие циферблаты? Обзор Mathey-Tissot Monsoon Square

Одной из популярных форм часов и сегодня остается так называемый «Телевизор», однако некоторые производители уже давно усугубили форму содержанием, которое, на первый взгляд, может показаться...

Гигант среди лососёвых: что известно о самых больших тайменях

У большинства людей лососёвые ассоциируются с чем-то благородным, вкусным и в меру крупным. Но таймень из этого семейства выбивается сразу и безоговорочно. Он не просто большой — он...

Особенности посадки самолётов на палубу авианосца

Посадка военного самолёта на авианосец — это крайне сложный элемент лётной подготовки, который ставит перед пилотом серьёзные профессиональные и личностные возможности. Что останавливает...

Шар размером с пятиэтажный дом в болотах Тверской области: что это, как он туда попал и что с ним сейчас

В лесах на границе Московской и Тверской областей, неподалёку от наукограда Дубна, долгие годы стоял необычный объект, известный просто как Шар около Дубны. Он возвышался посреди заболоченной...

Мозг охладили до −196 °C, а затем полностью восстановили его функции: как ученые впервые перезапустили нервную ткань после глубокой заморозки

Крионика долгое время оставалась уделом научной фантастики и предметом торговли сомнительных стартапов. Проблема заключается в физических свойствах воды. При охлаждении ниже нуля градусов жидкости...

Обзор лазерного дальномера FNIRSI IR40: компактный прибор, который поможет в быту и на работе

Рулетка или всё-таки современные технологии? В этом обзоре я расскажу про компактный дальномер, который по размеру практически сопоставим с зажигалкой. Он получил фирменное приложение для...