Как каждый шаг, который мы предпринимаем, может вскоре помочь справиться с огромными счетами за топливо

Это может потребовать от домохозяев некоторой работы, но шотландские исследователи полагают, что они выяснили, как эффективно преобразовать энергию каждого нашего шага, чтобы помочь снизить счета за электроэнергию в доме.

Разрабатывается технология создания сверхтонкого коврика, который при размещении на полу и под домашними коврами может улавливать энергию каждого шага.

А однажды использованная энергия от простой прогулки по дому может накапливаться и храниться до тех пор, пока ее не станет достаточно для питания повседневных предметов домашнего обихода, от лампочек до телевизоров.

Эта технология, которая, как говорят, станет коммерчески доступной всего через несколько лет, означает, что чем больше мы встаем с дивана и продолжаем вести активный образ жизни дома, тем больше потенциальной энергии можно будет использовать для питания наших домов.

Идея использования кинетической энергии человека не нова: тротуарная плитка, преобразующая энергию шагов в электроприборы, использовалась во время Олимпийских игр в Лондоне в 2012 году.

ЧИТАЙТЕ БОЛЬШЕ: «Первый в мире» шотландский проект направлен на превращение пластиковых отходов в наркотики

Однако поиск эффективного способа его улавливания с использованием трибоэлектрических наногенераторов – генераторов энергии, известных как ТЭН – в значительных и коммерчески жизнеспособных масштабах для питания электронных устройств, датчиков и даже энергоемких предметов, таких как электромобили и дроны, затруднен из-за низкого уровня энергии. долговечность, ограниченная выходная мощность и неэффективность.

Теперь базирующаяся в Стерлинге технологическая компания Integrated Graphene заявляет, что она первой в мире разработала продукт на основе чудесного материала графена, который может помочь решить эту проблему.

Графен прочнее стали, но при этом легкий, гибкий и в миллион раз тоньше диаметра одного человеческого волоса. Но, несмотря на то, что он обладает электро- и теплопроводностью, его трудно производить в больших масштабах.

Однако компания Integrated Graphene разработала революционную 3D-графеновую пену Gii™, которую сейчас тестирует в качестве активного слоя в TENG.

Исследование, проведенное совместно с учеными из Института тонких пленок, датчиков и визуализации (ITFSI) Университета Западной Шотландии и теперь опубликованное в ScienceDirect, показывает силу человеческого следа на чувствительном к давлению коврике, оснащенном инновационной системой Gii-Direct. Датчики TENG могут производить достаточно энергии, чтобы анонимно идентифицировать людей, входящих или выходящих из комнаты.

Прижимной коврик UWS с автономным питанием (Изображение: UWS)

Это повысило вероятность его использования в качестве недорогого, легко масштабируемого и энергоэффективного решения для мониторинга занятости зданий, а также для предоставления данных, которые помогут интеллектуальным устройствам оптимизировать энергетические ресурсы, контролируя температуру в помещении при входе или выходе.

Исследование предполагает, что это может представлять особый интерес для школ и университетов, которые могут связать измерение занятости помещений с системой вентиляции и монитором CO2.

Затем они могли бы предпринять шаги по уменьшению объема CO2, который, как было доказано, снижает способность концентрироваться.

Это также открывает перспективу того, что в ближайшем будущем «умные» дома и рабочие места будут оснащены инновационными ковриками, а энергия, создаваемая простым ходьбой, будет улавливаться и использоваться.

Его также можно использовать для сбора энергии от таких занятий, как гольф, бег и теннис, для питания интеллектуальных устройств, генерирующих данные о производительности, а также для носимых биосенсоров, используемых для ранней диагностики заболеваний, включая сердечно-сосудистые заболевания, подагру и диабет.

ЧИТАЙТЕ БОЛЬШЕ: Тюремные сады помогают реабилитировать опасных преступников

В более широком масштабе эту технологию можно использовать на дорогах для сбора энергии от автомобилей и тротуаров, чтобы пешеходы могли производить энергию, необходимую для питания окружающих интеллектуальных устройств, подключенных к так называемому Интернету вещей.

Такие устройства и датчики, многие из которых имеют сверхмалые размеры, становятся обычным явлением в здравоохранении, мобильных технологиях, навигации, автомобилях, умных зданиях и производстве.

Хотя они обмениваются данными, которые могут привести к более разумному использованию энергии, например, мониторингу температуры, влажности, качества воды и уровня занятости в здании, ожидается, что число таких устройств вырастет с 10 миллиардов сегодня до 100 миллиардов к 2030 году.