Об этом сообщает «Politexpert» со ссылкой на SciTechDaily
Исследователи Университета Иллинойса нашли способ переработки отходов пищевой промышленности, превратив губчатую кожуру помело в генераторы электричества и датчики движения. Новый метод позволяет получать энергию для небольших электронных устройств, таких как светодиоды, калькуляторы и спортивные часы, без необходимости подключения к внешним источникам энергии.
В процессе работы учёные использовали внутренний, пористый слой кожуры, который обычно выбрасывается. Сохранив его уникальную трёхмерную структуру путём сушки и обработки, они создали устройства, способные преобразовывать механическую энергию в электрическую. Такой подход открывает перспективы для снижения количества пищевых отходов и развития новых источников экологически чистой энергии.
Технология контактной электрификации на основе кожуры помело
Созданные устройства работают на основе принципа контактной электрификации, когда при соприкосновении двух различных материалов возникает статическое электричество. В данном случае в качестве трибоэлектрических слоёв используются обработанная кожура помело и полиимидная плёнка, между которыми происходит перенос зарядов при механическом воздействии.
Простое нажатие пальцем на такую систему позволяет зажечь около двадцати светодиодов. Встроенные в систему накопители энергии дают возможность питать мелкую электронику, используя исключительно механические движения без участия внешнего источника питания, что расширяет возможности применения в различных сферах.
Перспективы использования в медицинских и спортивных технологиях
Высокая чувствительность устройств к силе и частоте прикосновений позволила разработать сенсоры для мониторинга биомеханических движений. Прикреплённые к телу датчики фиксируют движения суставов и паттерны походки, генерируя уникальные сигналы для анализа физической активности и состояния здоровья.
Такие разработки особенно перспективны для медицинской реабилитации и спортивной диагностики, поскольку позволяют отслеживать изменения в движении без использования громоздких приборов. Использование возобновляемых материалов при этом делает технологию ещё более привлекательной с точки зрения устойчивого развития.
Устойчивое будущее за счёт переработки пищевых отходов
Инициатива по созданию электрогенерирующих устройств из отходов помело демонстрирует потенциал повторного использования биологических материалов для технологических целей. Превращение пищевых отходов в функциональные продукты способствует сокращению нагрузки на окружающую среду и стимулирует переход к экономике замкнутого цикла.
Исследователи подали заявку на патент на свои трибоэлектрические устройства и планируют продолжить изучение возможностей переработки других видов сельскохозяйственных отходов для создания инновационных решений в энергетике и здравоохранении.
Напомним, ранее мы писали про секреты моделирования и управления работой аккумуляторов.