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

«Пауки-зомби» существуют: ученые нашли гриб, который меняет поведение жертвы

Истории о «зомби-грибах» обычно воспринимаются как что-то на стыке научпопа, страшилки и кликбейта. Но в случае с пауками за этим заголовком действительно стоит наука. Исследователи уже описали...

Почему Солнце «уснуло» на 70 лет: как случайный набросок Кеплера приблизил понимание самой долгой звездной аномалии

28 мая 1607 года в Праге математик и астроном Иоганн Кеплер проводил наблюдения за Солнцем. В тот день он зафиксировал на солнечном диске небольшое темное пятно. Кеплер был уверен, что...

«Синдром Наполеона»: зачем на старых фото элита прятала одну руку в сюртук

Когда мы смотрим на портрет Наполеона Бонапарта, в голове мгновенно возникает знакомый образ: невысокий человек в треуголке, рука которого спрятана за отворот сюртука. Заглянув в старые семейные...

Обзор автомагнитолы DIGMA MCP-515: популярная магнитола за недорого

Не во всех автомобилях присутствует место под 2 din головное устройство с сенсорным экраном и другими наворотами, в основном мы можем встретить посадочное место под 1 din магнитолу, которая...

Как люди попали в Южную Америку: новое исследование ставит под сомнение ключевой памятник континента

На протяжении почти пятидесяти лет археология Нового Света опиралась на один памятник. Стоянка Монте-Верде на юге Чили считалась главным и самым надежным доказательством того, что люди оказались в...