Μια τριβοηλεκτρική νανογεννήτρια (TENG) σίγουρα ακούγεται κάτι το εξωπραγματικό αλλά στην πραγματικότητα λειτουργεί με την ίδια αρχή που λειτουργεί όταν τρίβουμε ένα μπαλόνι στο κεφάλι μας. Με απλά λόγια, όταν η τριβή εφαρμόζεται στα κατάλληλα υλικά, τα φορτία μπορούν να συσσωρευτούν αρκετά ώστε να παραχθεί μια σύντομη έκρηξη ηλεκτρικής ενέργειας.
Σε μια πρόσφατη δημοσίευση, οι Leo N. Y. Cao, Erming Su, Zijie Xu και Zhong Lin Wang περιγράφουν πώς μπορεί να παραχθεί ένα λειτουργικό TENG σε έναν τυπικό επιτραπέζιο τρισδιάστατο εκτυπωτή. Αυτό που είναι ακόμη πιο εντυπωσιακό είναι ότι η μέθοδος δεν φαίνεται να απαιτεί κάτι τρομερά εξωτικό - μόνο μερικά νήματα που διατίθενται στο εμπόριο και χάντρες PTFE.
Πώς μπορούμε λοιπόν να εκτυπώσουμε το δικό μας TENG; Αρχικά, φορτώνουμε ένα ηλεκτρικά αγώγιμο νήμα PLA και τοποθετούμε μια βάση στην οποία έχουμε σχεδιαστεί μια σειρά από κανάλια. Περίπου στα μισά της διαδρομής, διακόπτουμε την εκτύπωση για να τοποθετήσουμε τις χάντρες PTFE και στη συνέχεια αλλάζουμε σε κανονικό νήμα για μερικές στρώσεις για να δημιουργήσουμε ένα μονωτικό υλικό. Τέλος, κάνουμε ξανά παύση και επιστρέφουμε στο αγώγιμο νήμα για το υπόλοιπο της εκτύπωσης, περικλείοντας τις χάντρες μέσα στη δομή.
Όπως επιδεικνύει ο Leo N. Y. Cao στη συνέχεια συνδέουμε τα καλώδια στην κορυφή και στο κάτω μέρος της εκτύπωσης και την κουνάμε καλά. Αν όλα πήγαν καλά, οι λυχνίες LED που είναι συνδεδεμένες με τις νέες σας μαράκες υψηλής τεχνολογίας θα πρέπει να αναβοσβήνουν καθώς οι χάντρες PTFE κινούνται μπρος-πίσω στο εσωτερικό τους. Αλλά υπάρχει μια παγίδα. Επιστρέφοντας στο παράδειγμα με το μπαλόνι στο κεφάλι, το φαινόμενο που παίζεται εδώ παράγει υψηλές τάσεις αλλά χαμηλό ρεύμα - το έγγραφο αναφέρει ότι ένα TENG που περιέχει 60 χάντρες θα πρέπει να είναι ικανό να παράγει παλμούς έως και 150 wolt.
Φυσικά, δεν θα πάμε πολύ μακριά με ένα μόνο από αυτά. Όπως και άλλες έννοιες συλλογής , πχ οι δονητικές ανεμογεννήτριες, θα χρειαστεί ένα σωρό από αυτές να δουλεύουν μαζί για να παράγουν ένα χρήσιμο ποσό ενέργειας. Αλλά δεδομένου του πόσο φτηνά και γρήγορα μπορούν να παραχθούν αυτά τα εκτυπώσιμα TENG, αυτό δεν φαίνεται να αποτελεί μεγάλη πρόκληση.