Samma elektricitet som träffar fingrarna när du rör vid telefonen, eller får håret att hålla fast vid en ballong, kan en dag driva elektronik.
Statisk elektricitet är ett relativt enkelt fenomen som uppstår när det finns en obalans mellan elektriska laddningar inuti eller på ytan av ett material. Uppenbarligen vet alla detta något smärtsamma klick på fingertopparna. Det inträffar på grund av att laddningen ackumuleras fram till dess tills den får möjlighet att gå ut och bildar en elektrisk ström. Men tänk om folk lärde sig att använda den avgiften istället för att förlora den?
Det är denna möjlighet som forskare från University of Buffalo och Kansas State University bestämde sig för att utforska.
”Nästan alla har fått en liten elchock från en dörrhandtag eller se barnens hår klistra fast vid en ballong. För att utnyttja denna energi i vår elektronik måste vi bättre förstå drivkrafterna bakom den, säger James Chen, biträdande professor i maskin- och rymdteknik vid School of Engineering and Applied Sciences vid University of Buffalo.
Studien visade att statisk elektricitet orsakas av små strukturella förändringar.
Nu arbetar Chen och hans partner Zayd Leseman, biträdande professor i mekanik och kärnteknik vid Kansas State University, för att studera den triboelektriska effekten. Denna term beskriver fenomenet där ett material laddas elektriskt efter kontakt med ett annat material genom friktion.
”Friktion mellan fingrar och smartphone-skärm. Friktion mellan handled och klocka. Jämn friktion mellan skor och mark. Allt detta är stora potentiella energikällor som kan användas,”förklarade forskaren.
Kampanjvideo:
Även om den triboelektriska effekten beskrevs i antiken, tog den framväxten av nanoteknik, det vill säga studiet av extremt små materialpartiklar, för att förstå den.
”Resultaten av vår forskning ger ett svar på denna uråldriga gåta; de kan kombinera befintliga teorier. De numeriska resultaten överensstämmer med publicerade experimentella observationer,”kommenterade Chen.
Forskare använder både datormodeller och fysiska experiment för att utveckla så kallade "triboelektriska nanogeneratorer" (TENG), som kan lagra statisk elektricitet.
Studien fick stöd från National Science Foundation till ett belopp av $ 400.000. Enligt forskarna kommer resultaten av deras arbete att tjäna stora mål.
De erhållna resultaten kan således hjälpa till att utveckla mer hållbara och hållbara energikällor. I slutändan kan studien förbättra ekonomisk säkerhet och gynna samhället genom att minska behovet av traditionella energikällor, säger forskare.
Med tanke på att behovet av energi ständigt ökar när världen blir mer och mer tekniskt avancerad, kan statisk elektricitet vara en mycket värdefull och praktisk ytterligare källa.
Natalia Golovakha
