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

Есть ли срок годности у поваренной соли и как её хранить

Мы привыкли видеть даты производства и сроки годности буквально на всём: от пакета молока, который скиснет через неделю, до рыбных консервов, способных, казалось бы, пережить ядерную зиму....

Обзор моющего пылесоса Redkey W11: Компактный помощник для комплексной уборки без лишних хлопот

Современные квартиры нуждаются не просто в сухой чистке полов, но и в регулярном влажном уходе. Традиционная швабра с ведром — устаревшее решение, которое лишь размазывает грязь,...

✦ ИИ  Рыба-луна: что происходит с 300 миллионами икринок и как выживают единицы

Цифра в сотни миллионов икринок сначала звучит как перебор. Кажется, будто природа просто перестраховывается, как будто «на всякий случай». Но если чуть притормозить и посмотреть внимательнее,...

Предложен новый алгоритм поиска жизни в космосе, не опирающийся на биосигнатуры: жизнь выдает статистика

Поиск внеземной жизни десятилетиями строится на попытке обнаружить биосигнатуры — специфические химические маркеры в атмосферах далеких планет. Мы ищем кислород, метан или фосфин,...

Что за странный выступ на территории Афганистана на востоке

Глядя на политическую карту мира, у многих стран замечаешь странные геометрические «узоры» линии границы, не всегда они определяются географическими особенностями местности. Есть свой необычный...