НОВОСТИ О ФТОРОПЛАСТАХ

В своей статье, опубликованной на сайте Science Advances с открытым доступом, исследователи описывают новый полимер и насколько хорошо он работает при использовании в трибоэлектрических наногенераторах.

С течением времени компьютеризированные устройства становятся всё меньшими по размерам и имеют тенденцию к встраиванию в другие предметы. Современный телефон, несмотря на все его достоинства, стал бы ещё лучше, если бы не требовал удерживания или отслеживания текущего состояния. Но эти дополнительные особенности могли бы создать проблемы с подключением и зарядкой гаджета. В то же время продолжаются активные работы с гибкими устройствами, которые могут быть прикреплены к коже или одежде, а в других исследованиях находят способы генерации электричества для таких устройств, способ действия которых связан с движениями тела, к примеру.  Такие устройства называются трибоэлектрическими наногенераторами. К сожалению, такие разработки на сегодняшний день не привели к созданию устройства, способного генерировать достаточный заряд. В новой разработке исследователей из Кореи нашли способ улучшить выходную мощность генератора путем замены основного материала новым полимером.

Для создания и захвата мощности в статическом электричестве необходимо трение между двумя материалами, которое приводит к высвобождению электронов и которые затем поглощаются другим материалом. Исследования вокруг использования таких устройств сосредоточены на используемых материалах, но до сих пор было трудно найти те, что создают большую зарядку, но не изнашиваются быстро и имеют однородность контактного сопротивления. По словам исследователей, новый полимер способен принимать больше зарядов от электрода, что увеличивает выходную мощность. По сообщениям, новый полимер (PVDF-Gn) удвоил диэлектрическую постоянную (см. картинку), а также удвоил плотность заряда. Исследователи обнаружили, что выходная мощность стала в 20 раз выше, чем у других разрабатываемых в настоящее время устройств.

Новым полимером в работе является поли (трет-бутилакрилат) привитой к поверхности поливинилиденфторида методом радикальной полимеризации PVDF-Gn. Сополимер в основном состоит из α-фазы с усиленным дипольным моментом из-за π-связывания и полярных характеристик сложноэфирных функциональных групп в поли-трет-бутилакрилате, что приводит к росту значений диэлектрической проницаемости примерно в два раза. Это увеличение диэлектрической постоянной значительно увеличивает плотность зарядов, которые могут накапливаться на сополимере при физическом контакте. Наногенератор производит выходные сигналы 105 В и 25 мкА/см², что в 20 раз больше по сравнению с обычным генератором на основе чистого поливинилиденфторида (ПВДФ). Благодаря высокой гибкости пленок ПВДФ с привитым полибутилакрилатом достигается улучшенная стабильная и надежная производительность наногенератора в суровых механических условиях. На основе полученных в исследовании результатов показана гораздо более высокая зарядная характеристика трибоэлектрического генератора.

Группа признает, что необходимо проделать большую работу для решения других проблем с трибоэлектрическими наногенераторами, но полагает, что её работа в скором времени приведет к использованию полезного продукта.

Источник: http://www.hellodd.com