Dans de précédentes recherches, l'électrification par contact liquide-solide a été utilisée pour récolter de l'électricité à partir de dispositifs appelés nanogénérateurs triboélectriques (TENG), y compris ceu. L'électrification par contact liquide-solide est un concept nouveau, mais il a toujours été confronté à des défis importants pour être mis en œuvre à grande échelle.
Une idée de créer de l'électricité à partir de la pluie
Il faudrait une multitude de D-TENGs pour atteindre le niveau de mégawatts d'électricité que produisent généralement les centrales électriques. Le raccordement de plusieurs D-TENGs présente un problème important : la quantité de charge électrique que peut stocker un condensateur de couplage entre les électrodes supérieures et inférieures n'est pas souhaitable car cela réduit la production d'énergie de ces dispositifs. L'équipe de chercheurs de l'Université Tsinghua a cherché une solution dans les panneaux solaires. Ils ont développé des générateurs spécifiques pour réduire l'impact de la capacitance.
Dans ce nouveau dispositif, une goutte de pluie se charge positivement lorsqu'elle tombe sur la surface d'un panneau D-TENG, également connu sous le nom de surface FEP, tandis que la surface se charge négativement. Chaque gouttelette produit de petites charges qui se dissipent lentement. Cependant, les charges sur la surface FEP s'accumulent progressivement jusqu'à saturation, où le taux de dissipation de la charge de surface FEP est égal à la quantité de charge produite par chaque impact de gouttelette.
Les chercheurs ont testé diverses configurations de leur dispositif de génération d'électricité, qui est composé de plusieurs sous-électrodes qui aident à générer de l'électricité. Afin de mesurer les variations de la capacité du dispositif à produire de l'électricité, ils ont modifié la taille de ces sous-électrodes et l'épaisseur des panneaux. Ils ont découvert que lorsque les panneaux sont construits de cette manière, ils ne s'influencent pas les uns les autres : si un panneau perd de l'électricité, cela n'affecte pas les autres, ce qui réduit la quantité totale d'électricité perdue dans le système.