눈으로 구동되는 나노발전기는 태양광 패널에 유용한 추가 장치입니다.

지구의 눈이 많이 내리는 지역은 태양광 패널을 사용하기에 적합하지 않습니다. 패널이 눈 속에 묻혀 있으면 에너지를 생산하기가 어렵습니다. 그래서 캘리포니아 대학교 로스앤젤레스 캠퍼스(UCLA) 팀이 눈 자체에서 전기를 생산할 수 있는 새로운 장치를 개발했습니다.

팀은 새로운 장치를 눈 기반 마찰 전기 나노 발전기 또는 Snow TENG(눈 기반 마찰 전기 나노 발전기)라고 부릅니다. 이름에서 알 수 있듯이 다음과 같이 작동합니다. 마찰전기 효과즉, 양극과 음극으로 하전된 물질 사이의 전자 교환을 통해 정전기를 사용하여 전하를 생성합니다. 이러한 유형의 장치는 신체 움직임, 터치 스크린 터치, 심지어 바닥에 있는 사람의 발자국으로부터 에너지를 받는 저전력 발전기를 만드는 데 사용됩니다.

눈은 양전하를 띠므로 반대 전하를 가진 물질과 마찰하면 눈에서 에너지가 추출될 수 있습니다. 일련의 실험 끝에 연구팀은 실리콘이 눈과 상호작용할 때 마찰전기 효과를 나타내는 가장 좋은 재료라는 사실을 발견했습니다.

Snow TENG는 3D 프린팅이 가능하며 전극에 부착된 실리콘 층으로 만들어집니다. 개발자들은 태양광 패널에 통합할 수 있어 눈이 덮혀도 계속해서 전기를 생산할 수 있다고 말합니다. 제출 지난해 XNUMX월 중국 과학자들은 마찰전기 효과를 이용해 빗방울이 태양광 패널 표면과 충돌해 에너지를 생성하는 하이브리드 태양전지를 개발했다.

문제는 Snow TENG가 현재 형태로 상당히 적은 양의 전기를 생산한다는 것입니다. 전력 밀도는 평방 미터당 0,2mW입니다. 즉, 태양광 패널 자체처럼 집의 전력망에 직접 연결할 수는 없지만 예를 들어 소형의 독립형 기상 센서에는 여전히 사용할 수 있습니다.

"Snow TENG 기반 기상 센서는 자체 전원이 공급되고 다른 소스가 필요하지 않기 때문에 원격 지역에서 작동할 수 있습니다."라고 해당 연구의 수석 저자인 Richard Kaner는 말합니다. "이것은 매우 똑똑한 장치입니다. 현재 눈이 얼마나 내리는지, 눈이 내리는 방향, 바람의 방향과 속도를 알려줄 수 있는 기상 관측소입니다."

연구원들은 부츠나 스키 바닥에 부착할 수 있고 겨울 스포츠 데이터를 수집하는 데 사용할 수 있는 센서와 같은 Snow TENG의 또 다른 사용 사례를 인용합니다.

해당 연구는 저널에 게재되었습니다. 나노 에너지.

출처 : 3dnews.ru