Группа ученых разработала крошечный, но очень эффективный генератор электричества, который может вырабатывать достаточно энергии для освещения 100 светодиодных лампочек с помощью одной капли крана, дождя или морской воды.
В условиях нынешнего экологического кризиса возобновляемая энергия с использованием энергии солнца, ветра и воды становится как никогда важной. В настоящее время мы зависим от дождей, выпадающих на больших высотах и собирающихся в реки, чтобы достичь масс, достаточно больших, чтобы сделать эффективный сбор урожая турбины. Хотя 70% поверхности Земли покрыто водой, низкочастотная кинетическая энергия, содержащаяся в ней, неэффективно преобразуется в электрическую энергию из-за технологических ограничений.
Однако это новое показывает, что мы можем напрямую использовать энергию падающих капель. Ученые продемонстрировали потенциальную мощность генератора, капая капли воды на пленку из политетрафторэтилена поверх подложки из оксида индия и олова. Вода распространяется по пленке и соединяет алюминиевые электроды. Это то, что заставляет заряды, накопленные в пленке, течь как электричество.
Профессор Ван Цуанкай, один из ведущих, утверждает: «Наше исследование показывает, что капля в 100 микролитров (1 микролит = одна миллионная литра) воды, высвобождаемая с высоты 15 см, может генерировать напряжение более 140 В.»
Структура механизма похожа на полевой транзистор (FET), который обеспечивает высокую эффективность преобразования энергии. Таким образом, удельная мощность увеличивается по сравнению с аналогами без структуры.
Самое интересное, что ученые подсчитали, что они преобразуют 2,2 процента кинетической энергии каждой капли в электричество. Это означает, что это новое улучшение может быть верхушкой айсберга.
Ван говорит, что новая технология может применяться на различных поверхностях, где жидкость попадает на твердое тело. Это означает, что поверхность паромов, зонтов и даже бутылок с водой может быть использована для использования низкочастотной кинетической энергии в воде.
Технология имеет препятствия для преодоления таких, как коррозия электродов, однако Ван надеется, что в течение пяти лет технология выйдет за пределы лабораторий.