ГоловнаСвіт

Сенсорні дисплеї вироблятимуть електрику

Вчені встановили, ефективність генерації зарядів у пристрої залежить від форми дотичних поверхонь.

Сенсорні дисплеї вироблятимуть електрику
Создание генератора трения: кремниевая форма, заливка, сбор сендвича из двух полимеров
Фото: Lenta.ru

Інженери з Технологічного інституту Джорджії розробили прозорий пристрій, генерує електричну енергію при тиску і терті. В майбутньому такий пристрій може стати автономним джерелом живлення сенсорних дисплеїв або стати основою датчиків тиску.

Основними частинами пристрою є дві пластини, що складаються з різних полімерів. При терті електрони з однієї з пластин переходять на другу, створюючи, таким чином, різницю потенціалів.

Виникнення електрики при терті відоме ще з часів Фалеса Мілетського. Генератори, що працюють на основі тертя, називаються "трибоелектричними". Новизна цієї роботи полягає в тому, що автори встановили, яка форма взаємодіючих поверхонь оптимальна для поділу зарядів. Справа в тому, що при щільному контакті заряди, які утворюються, часто рекомбінують, і ефективність генерації електрики падає. Для того, щоб цього не відбувалося, відразу після поділу заряди потрібно ізолювати один від одного і відвести до контактів. Ізолятором в цьому випадку виступає проміжок повітря між пластинами.

Вчені встановили, що ефективність генерації зарядів у пристрої залежить від форми дотичних поверхонь. Під час експериментів дослідники створювали за допомогою фотолітографії кремнієві пластини з різною структурою поверхні і використовували їх як форми для заливки полімеру.

Серед випробуваних структур поверхні були "складки", прямокутники, піраміди і гладкі поверхні. Виявилося, що з найбільшою ефективністю електрику виробляє тертя полімерних пластин, поверхня однієї з яких несе виступи у вигляді пірамід розміром в декілька мікрометрів.

Прототип пристрою, створений вченими, виявився досить чутливим - він генерував сигнал при тиску вже в 13 мілліпаскаль. Оскільки використані полімери були практично прозорі, то на основі розроблених полімерів можна створювати чутливі сенсорні екрани, які при дотиках зможуть самі виробляти енергію для своєї роботи.

Джерело: Lenta.ru
Читайте новости LB.ua в социальной сети Facebook