Gummiankor kan snart vara i framkant i en elektronisk revolution. I ACS Sustainable Chemistry &Engineering , forskare rapporterar att de har använt specialiserade nanogeneratorer som samlar energi från mekaniska vibrationer för att förvandla pipande badkarskamrater och andra konventionella barnleksaker till "smart" elektronik. De säger att fyndet kan ha breda kommersiella tillämpningar, vilket leder till utveckling av batterifria, självdrivna leksaker, medicinska sensorer och andra enheter.

Vid 4 års ålder, nästan alla barn har haft kontakt med en elektronisk leksak eller mobil enhet, enligt American Academy of Pediatrics. Att hålla dessa enheter blinkande och pipande är tråkigt, kräver ofta laddning eller batteribyte. Forskare har undersökt alternativa sätt att producera och lagra energi för dessa enheter utan att använda batterier. Ett lovande tillvägagångssätt innebär användning av triboelektriska nanogeneratorer, eller TENGs. TENG samlar elektriska laddningar från friktion, liknande den statiska som byggs upp på en ballong när den gnids mot någons huvud. TENG förstärker och omvandlar denna biomekaniska energi till en användbar form. Dock, att öka dessa enheter för kommersiella applikationer har varit utmanande, möjligen på grund av låg energilagring och konverteringseffektivitet. För att ta itu med några av dessa frågor, Sang-Jae Kim och kollegor vid Jeju National University i Sydkorea försökte mer effektivt utnyttja energin från TENGs och använda den för att omvandla traditionella leksaker till kommersiellt livskraftiga, självdrivna "smarta" leksaker.

Forskarna designade och införlivade TENGs-gjorda med aluminiumelektroder och en miljövänlig silikonliknande film mellan dem-i gummiankor och klappleksaker. Klämma eller skaka leksakerna alternativt separerade och tog elektroderna i kontakt med film, skapa en elektrisk laddning. Efter aktivering, TENGs skördade tillräckligt med biomekanisk energi för att lysa upp flera LED -lampor fästa på varje leksak. TENG:erna var hållbara, tyder på att de kan fungera under betydande perioder. Forskarna drar slutsatsen att deras unika tillvägagångssätt kan förvandla traditionella leksaker till batterifria interaktiva, och ökar möjligheten att framgångsrikt använda TENG kommersiellt i andra "smarta" prylar inklusive medicinsk utrustning och bärbar elektronik.