Baterijų pabaiga? Vokiečiai sukūrė unikalų generatorių, varomą paprastu vandeniu (Video) ()
Kiek kartų girdėjome apie pažangą baterijų srityje, kuri turėjo žymiai pratęsti mobiliųjų įrenginių veikimo laiką. Šiuo metu revoliucijos dar nėra, nors jau skelbiama apie naują proveržį. Gal šįkart pagaliau jis įvyks?
© Manuchi (Free Pixabay license) | https://pixabay.com/illustrations/battery-full-charge-flat-battery-1688883/
Prisijunk prie technologijos.lt komandos!
Laisvas grafikas, uždarbis, daug įdomių veiklų. Patirtis nebūtina, reikia tik entuziazmo.
Sudomino? Užpildyk šią anketą!
Vokietijos mokslininkų komanda, sudaryta iš DESY ir Hamburgo Technologijos universiteto tyrėjų, sukūrė naujo tipo triboelektrinį nanogeneratorių, kuris gamina elektros energiją, judindamas vandenį silikoninėse nanoporose. Šis išradimas žada tapti svarbiu žingsniu link jutiklių bei kitų mažos galios įrenginių tiekimo energija be tradicinių baterijų poreikio.
Kaip veikia triboelektrinis generatorius?
Mokslininkai nusprendė patikrinti, ar paprastos medžiagos, tokios kaip silikonas ir vanduo, gali būti panaudotos elektros energijai generuoti mechaninio spaudimo ir skysčio judėjimo pagalba. Rezultatas – generatorius, kuris naudoja vandenį, tekantį per silikonines nanoporas, kad sukurtų elektros krūvį.
Generatoriaus centrinė dalis yra silikoninė struktūra, apjungianti tris savybes: elektros laidumą, nanoskalės porėtumą ir hidrofonines (vandens atstūmimo) savybes. Nors silikonas plačiai naudojamas elektronikoje, šių trijų savybių derinimas vienoje struktūroje yra svarbus technologinis pasiekimas.
|
Energijos generavimas vyksta triboelektrinio reiškinio dėka – tokio paties, dėl kurio, vaikštant kilimu, galime surinkti elektros krūvį ir perduoti jį kitam daiktui. Šiuo atveju vanduo juda silikoninėse nanoporose, trinasi į jų sieneles ir generuoja krūvį skysčio paviršiuje. Mokslininkai sukūrė įrenginį taip, kad surinktų šį krūvį ir paverstų jį elektros energija, vietoj to, kad ji išsisklaidytų.
Rezultatai žada sėkmę
Eksperimento rezultatai yra perspektyvūs, nors reikia prisiminti, kad tai vis dar tik prototipas ir bandomieji tyrimai. Tyrimų metu energijos konversijos efektyvumas pasiekė 9 %, o tai yra geriausias rezultatas tokio tipo generatoriams. Tai reiškia, kad didelė mechaninės energijos dalis, naudojama vandeniui pumpuoti per silikonines poras, paverčiama elektros energija, kurią galima panaudoti įrenginiuose.
Galimos panaudojimo sritys
Pasak mokslininkų, ši technologija turi ateitį ir gali būti taikoma jutiklių sistemose, kurios naudotų energiją tiesiogiai iš aplinkos. Potencialios panaudojimo sritys – vandens buvimo stebėjimas, sveikatos monitoravimas išmaniuosiuose audiniuose, taip pat robotai, kurių judesiai ar prisilietimai generuoja reikiamą elektros signalą.
Ši technologija galėtų būti derinama su automobilių pakabos moduliais. Važiuojant neišvengiami smūgiai ir vibracijos galėtų generuoti energiją vietiniams jutikliams, stebint techninę būklę ar saugos sistemas.
Jėga slypi paprastume
Svarbiausia, kad šiai technologijai kurti nereikia sudėtingų ar brangių medžiagų. Viskas paremta plačiai prieinamomis medžiagomis, tokiomis kaip silikonas ir vanduo, kurios yra pigesnės nei kitos naudojamos medžiagos. Dėl to tai yra ne tik inovatyvus, bet ir lengvai pritaikomas sprendimas didelės apimties projektams, be brangių ir sunkiai prieinamų medžiagų.
Tyrimai, skirti mažos energijos panaudojimui iš kasdienių judesių ir aplinkos srautų, vis labiau populiarėja. Panašūs projektai vyksta ir kitose pasaulio dalyse, pavyzdžiui, metro sistemose, kur keleivių judėjimas naudojamas ekranams, rodantiems informaciją, maitinti.
