Электростатическая индукция — явление наведения собственного электростатического поля при действии на тело внешнего электрического поля.
Процесс преобразования механической энергии в электричество назван «контактной электрификацией» или «электростатической индукцией».
При электростатической индукции на поверхности проводника, внесенного во внешнее электростатическое поле, появляется электрический заряд. Данный заряд, который скапливается на поверхности упомянутого проводника, называется индуцированным или наведенным зарядом. Причем на противоположных сторонах такого проводника индуцированные заряды окажутся противоположного знака — с одной стороны будут положительные, с другой — отрицательные.
Накопление заряда на поверхности тела при электростатической индукции будет происходить до тех пор, пока собственное электростатическое поле данного тела почти полностью не скомпенсирует внешнее электростатическое поле, в которое это тело помещено. Так происходит с телами, обладающими высокой проводимостью, то есть с металлами, отличающимися низким удельным сопротивлением. Японские учёные создают растягиваемые материалы, которые во время расширения способны собирать энергию, необходимую для работы устройства.
Растягивающиеся материалы для сбора энергии должны быть не только гибкими, но и обеспечивать достаточную мощность для поддержания работы устройства без дополнительной подзарядки. До сих пор создать такую технологию не удавалось. Однако исследовательская группа из Университета Нагоя преодолела проблему растяжимости и низкой выходной мощности.
«Мы создали прозрачный и растяжимый трибоэлектрический наногенератор (TENG), который может следовать за движениями человека с помощью тонкой плёнки из углеродных нанотрубок (CNT-плёнка) в качестве электрода для TENG. Изготовленный TENG имеет простую структуру: CNT-плёнка помещается внутри полидиметилсилоксанового (PDMS) эластомера. Его прозрачность составляет более 90%», — расказывают учёные.
Исследователи изготовили TENG площадью 12х12 сантиметров, добившись плотности выходной мощности 8 Вт на квадратный метр. В ходе эксперимента TENG был помещён в перчатку с внутренней стороны ладони, а снаружи были расположены синие светодиоды. Последние светились при движении рукой, когда перчатка растягивалась. При этом сообщается, что перчатку можно использовать множество раз без риска нарушения её работоспособности.
Учёные уже сейчас подтвердили отличные результаты эксперимента. По их словам, растяжимые генераторы могут быть первым шагом в снижении зависимости от аккумуляторных батарей для носимых устройств.
