Осадки в целом и снег в частности существенно затрудняют эффективное энергоснабжение объектов с помощью солнечных батарей. Специалисты Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (University of California Los Angeles, UCLA) задались целью устранить этот недостаток посредством новой разработки, получившей название Snow TENG.Устройство позиционируется командой разработчиков как трибоэлектрический наногенератор.
Собственно, англоязычный оригинал этого словосочетания и образовывает аббревиатуру «TENG». В основе работы устройства лежит технология излечения электрических зарядов, образующихся вследствие трения. Трибоэлектрический эффект уже успел найти широкое применение в самых различных технологических направлениях. В качестве одного из показательных примеров соответствующей тенденции можно привести сенсорные экраны.
В случае со Snow TENG обмен электронами осуществляется за счет соприкосновения снега, имеющего положительный заряд, с отрицательно заряженным материалом, который состоит из силикона и электродов. Подобные накладки можно совмещать с поверхностями панелей солнечных батарей. Таким образом, даже оказавшись под снежным покровом, солнечная электростанция будет в состоянии продолжать вырабатывать электричество.
В целом Snow TENG обещает стать высокотехнологичным устройством, в которое интегрирована в том числе и портативная метеостанция.Исследовательская группа использовала 3D печать для создания устройства, которое состоит слоя силикона и электрода для захвата заряда. Разработчики полагают, что такой генератор может быть изготовлен с низкими затратами, учитывая «простоту производства и доступность силикона».
Силикон широко используется в промышленности, в таких продуктах, как смазочные материалы, изоляция электрических проводов и биомедицинские имплантаты, и теперь у него есть потенциал для сбора энергии.Сейчас специалисты UCLA заняты увеличением мощности своего «снежного наногенератора». Так, в текущем формате удельная мощность установки составляет лишь 0.2 мВт на 1 квадратный метр.
В перспективе изобретение также может привести к появлению нового поколения носимых устройств с автономным питанием, которые, например, смогут получать данные выступлений спортсменов или служить одним из элементов фитнес-трекеров.