Niet tevreden over de levensduur van de batterij van uw smartphone?

Dat dacht ik al.

Er kan hulp onderweg zijn van een van de meest voorkomende, maar slecht begrijpen, vormen van stroomopwekking:statische elektriciteit.

"Bijna iedereen heeft wel eens met zijn vinger op een deurknop geklikt of het haar van een kind aan een ballon zien plakken. Om deze energie in onze elektronica op te nemen, we moeten de drijvende krachten erachter beter begrijpen, " zegt James Chen, doctoraat, assistent-professor bij de afdeling Werktuigbouwkunde en Luchtvaart- en Ruimtevaarttechniek van de School of Engineering and Applied Sciences aan de Universiteit van Buffalo.

Chen is co-auteur van een studie in het decembernummer van de Tijdschrift voor elektrostatica dat suggereert dat de oorzaak van dit huiveringwekkende fenomeen kleine structurele veranderingen zijn die optreden aan het oppervlak van materialen wanneer ze met elkaar in contact komen.

De bevinding zou technologiebedrijven uiteindelijk kunnen helpen om duurzamere en duurzamere stroombronnen voor kleine elektronische apparaten te creëren.

Ondersteund door een $400, 000 National Science Foundation-beurs, Chen en Zaid Leseman, doctoraat, universitair hoofddocent mechanische en nucleaire techniek aan de Kansas State University, doen onderzoek naar het tribo-elektrisch effect, een fenomeen waarbij een materiaal elektrisch geladen wordt nadat het door wrijving in contact komt met een ander materiaal.

Het tribo-elektrisch effect is al sinds de oudheid bekend, maar de tools om het te begrijpen en toe te passen zijn pas recentelijk beschikbaar gekomen door de komst van nanotechnologie.

"Het idee dat onze studie presenteert, geeft direct antwoord op dit oude mysterie, en het heeft het potentieel om de bestaande theorie te verenigen. De numerieke resultaten komen overeen met de gepubliceerde experimentele waarnemingen, " zegt Chen.

Het onderzoek dat Chen en Leseman uitvoeren is een mix van disciplines, inclusief contactmechanica, solide mechanica, materiaal kunde, elektrotechniek en fabricage. Met computermodellen en fysieke experimenten, het zijn technische tribo-elektrische nanogeneratoren (TENG's), die in staat zijn om statische elektriciteit te beheersen en te oogsten.

"De wrijving tussen je vingers en het scherm van je smartphone. De wrijving tussen je pols en smartwatch. Zelfs de wrijving tussen je schoen en de grond. Dit zijn geweldige potentiële energiebronnen die we kunnen aanboren, " zegt Chen. "Uiteindelijk, dit onderzoek kan onze economische zekerheid vergroten en de samenleving helpen door onze behoefte aan conventionele energiebronnen te verminderen."