Этот маленький микрофон-наногенератор подзаряжает ваш смартфон на ходу

Шестеро авторов опубликовали работу в области энергетики под названием «Ультратонкий сворачиваемый бумажный трибоэлектрический наногенератор для утилизации акустической энергии и с автономным питанием записи звука». Перевод на обычный язык: бумажный микрофон поможет вам зарядить ваш телефон. Преимуществом такого микрофона является то, что он может собирать акустическую энергию и во время разговора и в режиме молчания, пополняя тем самым телефонный заряд на ходу.

Наногенератор представляет собой устройство, которое использует пьезоэлектрики, трибоэлектрики или параэлектрики, или все три из них одновременно для того, чтобы преобразовать механическое, тепловое, или другие виды воздействия в электричество — в основном путем преобразования механической энергии. Трибоэлектрический генератор создаёт электростатический заряд, получаемый за счёт процесса трения в качестве движущей силы для потока электронов на внешней нагрузке. Применение этого процесса даёт эффективность преобразования до 55 процентов.

Для создания наногенератора команда учёных из Технологического университета Джорджии (США), Чунциньского университета и Пекинского института наноэнергии и наносистем (Китай) использовала лазер. С его помощью разработчики создали сетку микроотверстий в бумаге, затем покрыли одну сторону слоем меди и положили на него тонкий лист тефлона, соединив две поверхности на одном конце. Звуковые вибрации двух листов не совпадают, таким образом, приводя их в движение относительно друг друга, что и создаёт электрический заряд.

Количество энергии, выдаваемой таким микрофоном, зависит от его размера — в среднем около 121 милливатт на квадратный метр при звуковом давлении 117 децибелл. Пока микрофон размером с почтовую марку, установленный на Ваш телефон, способен обеспечить только небольшое количество энергии, а не его полную зарядку.

Авторы заявили, что их концепция и дизайн могут быть применены в различных устройствах для сбора энергии или в целях акустического зондирования. Возможны применения в областях носимой и гибкой электроники, недорогого имплантируемого человеческого уха и беспроводных технологий.