p Essas imagens mostram como as superfícies de magnésia (bloco superior) e titanato de bário (bloco inferior) respondem quando entram em contato uma com a outra. As deformações de rede resultantes em cada objeto contribuem para a força motriz por trás da transferência de carga elétrica durante o atrito. Crédito:James Chen, University at Buffalo
p Insatisfeito com a vida útil da bateria do seu smartphone? p Pensei isso.
p A ajuda pode estar no caminho de um dos mais comuns, ainda mal entendo, formas de geração de energia:eletricidade estática.
p "Quase todo mundo bateu o dedo na maçaneta da porta ou viu o cabelo de uma criança grudar em um balão. Para incorporar essa energia em nossos aparelhos eletrônicos, devemos entender melhor as forças motrizes por trás disso, "diz James Chen, Ph.D., professor assistente do Departamento de Engenharia Mecânica e Aeroespacial da Escola de Engenharia e Ciências Aplicadas da Universidade de Buffalo.
p Chen é co-autor de um estudo na edição de dezembro da
Journal of Electrostatics Isso sugere que a causa desse fenômeno de arrepiar os cabelos são pequenas mudanças estruturais que ocorrem na superfície dos materiais quando eles entram em contato uns com os outros.
p A descoberta pode ajudar as empresas de tecnologia a criar fontes de energia mais sustentáveis e duradouras para pequenos dispositivos eletrônicos.
p Apoiado por US $ 400, 000 bolsa da National Science Foundation, Chen e Zayd Leseman, Ph.D., professor associado de engenharia mecânica e nuclear na Kansas State University, estão conduzindo pesquisas sobre o efeito triboelétrico, um fenômeno em que um material torna-se eletricamente carregado após entrar em contato com um material diferente por meio de fricção.
p O efeito triboelétrico é conhecido desde os tempos antigos, mas as ferramentas para entendê-lo e aplicá-lo só se tornaram disponíveis recentemente, devido ao advento da nanotecnologia.
p "A ideia que nosso estudo apresenta responde diretamente a este mistério antigo, e tem o potencial de unificar a teoria existente. Os resultados numéricos são consistentes com as observações experimentais publicadas, "diz Chen.
p A pesquisa que Chen e Leseman conduzem é uma mistura de disciplinas, incluindo mecânicos de contato, mecânica sólida, Ciência de materiais, engenharia elétrica e manufatura. Com modelos de computador e experimentos físicos, eles são nanogeradores triboelétricos de engenharia (TENGs), que são capazes de controlar e colher eletricidade estática.
p "O atrito entre seus dedos e a tela do smartphone. O atrito entre seu pulso e o smartwatch. Até mesmo o atrito entre seu sapato e o solo. Essas são grandes fontes potenciais de energia que podemos aproveitar, "Diz Chen." Em última análise, essa pesquisa pode aumentar nossa segurança econômica e ajudar a sociedade, reduzindo nossa necessidade de fontes convencionais de energia. "