テープデバイスは動きをエネルギーに変換します
動きと振動を電気に変換することにより、この進歩は小型電子機器とウェアラブルセンサーを強化します。
ハンツビル(UAH)のアラバマ大学の研究者は、日常の片面テープを使用して、低コストの高効率エネルギーハーベスト装置を開発しました。TEIRの研究では、動き、振動、摩擦などの機械的エネルギーをトリビエレクトリック効果を介して電気に変換するトリビエレクトリックナノジェレータ(TENG)を紹介しています。この効果は、2つの異なる材料が接触してから分離すると、電圧を生成します。伝統的に、両面テープを使用したTengには、過度の粘着性のために制限があり、層を分離するために大きな力が必要でした。
これを克服するために、Moonhyung Jang博士とGang Wang博士が率いるUAHチームは、両面テープを、ポリプロピレンのバッキングとアクリル接着剤を特徴とする厚い片面テープに置き換えました。この調整により、表面が簡単に貼り付けてティックすることができ、Tengははるかに高い周波数で動作し、300 Hzになります。
強化されたTengデザインは、テープ層を繰り返し接触させてから分離する振動プラットフォームに配置され、最大53ミリワットの電気を生成します。Scotch™テープ、アルミニウム、プラスチックフィルムなどの低コスト材料を使用して達成されたこのレベルの出力は、デバイスの手頃な価格とスケーラビリティを強調しています。また、研究者は、Tengをウェアラブルバイオセンサーに統合して、腕の動きと音波に応答できる音響センサーを検出しました。これらのアプリケーションは、リアルタイムの筋肉活性化追跡を通じて、アスリートの健康監視、怪我の予防、およびパフォーマンスの向上に大きな有望を示しています。
チームは、さらなる研究を通じてTengアプリケーションを拡大する予定であり、特許出願が進行中のエネルギー収穫とウェアラブルセンサー技術の開示を提出しました。また、サウンドセンサーを含む追加のデザインにも取り組んでいます。この研究の最も重要な結果の1つは、テンの伝統的に低い運用頻度を克服することです。これにより、センサーからバッテリーの充電まで、より高い出力とより広いアプリケーションがより具体的な現実になります。