Создан гибкий генератор электричества из влаги

Учёные Нанкинского университета под руководством профессоров Цзинь Чжуна и Ма Цзина разработали гибкий генератор электроэнергии, использующий влагу из воздуха. В основе устройства — двумерные нанолисты сплава мышьяка и фосфора (b-AsxP).

Исследователи использовали нанолисты сплава b-AsxP с разным соотношением атомов мышьяка и фосфора. Их разместили на пористой структуре из полиуретана высокой плотности, сформировав градиент состава — это позволило создать асимметричное распределение ионов и генерировать электрический потенциал.

В условиях относительной влажности около 80 % устройство показало напряжение холостого хода в 186 мВ и плотность тока короткого замыкания в 0,44 мкА/см². После нанесения покрытия из поливинилового спирта 28 таких устройств, соединённых последовательно, выдали напряжение 2,7 В. Энергию накопили в конденсаторе и использовали, чтобы зажечь светодиодную панель.

Учёные провели ряд тестов, чтобы подтвердить работоспособность и стабильность устройства. В частности, выяснилось, что при снижении влажности с 80 % до 30 % напряжение падает с 186 мВ до 40 мВ. Устройство сохраняет работоспособность после 200 циклов изгиба. Исследования также подтвердили, что асимметричное распределение компонентов в материале — ключевой фактор для генерации электричества.

Разработанная технология может найти применение в гибких электронных устройствах, распределённых сенсорных сетях и системах с низким энергопотреблением. Результаты исследования опубликованы в журнале Angewandte Chemie International Edition.

Источник: Нанкинский университет