Портативным электронным устройствам, таким как часы, слуховые аппараты и кардиомониторы, часто требуется совсем немного энергии. Обычно они получают эту энергию от обычных аккумуляторных батарей. Но Чжун Линь Ван, Ченго Ху и его коллеги хотели посмотреть, смогут ли они отвязать наши небольшие энергетические потребности от розетки, собирая энергию от движений тела пользователя.
Ван и другие работали над этим подходом в последние годы, создав трибоэлектрические наногенераторы (TENG), которые могут использовать механическую энергию вокруг нас, например, создаваемую нашими шагами, а затем использовать ее для питания портативной электроники. Но большинству устройств TENG требуется несколько часов для зарядки небольшой электроники, такой как сенсор, и они сделаны из акрила, который имеет большой вес.Поэтому исследователи обратились к сверхлегкой ромбической конструкции, вырезанной из бумаги, длиной в несколько дюймов и покрыли ее различными материалами, чтобы превратить ее в блок питания.
Четыре внешние стороны, сделанные из наждачной бумаги с золотым и графитовым покрытием, составляли элемент энергонакопительного суперконденсатора. Внутренние поверхности, сделанные из бумаги и покрытые золотом и фторированной этиленпропиленовой пленкой, составляли энергоаккумулятор TENG.
При нажатии и отпускании всего за несколько минут устройство заряжается до 1 вольт, которого было достаточно для питания пульта дистанционного управления, датчика температуры или часов.