Čarovný „pijúci vtáčik“ inšpiroval vedcov, aby vytvorili nápaditý generátor elektriny
Výskumníci sa inšpirovali známou vedeckou hračkou a vytvorili zariadenie, ktoré by nám mohlo pomôcť poháňať malé elektronické zariadenia.
Existuje detská hračka vtáčika, ktorý sa nakláňa k poháru vody a pije z neho. Touto hračkou sa inšpirovali výskumníci z Hong Kongu a Guangzhou, ktorí vo svojej novej práci vytvorili motor konvertujúci energiu z vyparovania vody na elektrinu. Zariadenie by mohlo poháňať drobné elektronické zariadenia.
Práca vedcov vyšla v publikácii Cell Press. Autori vysvetľujú, že ich zariadenie produkuje viac ako 100 voltov, čo je viac ako akákoľvek iná metóda, ktorá sa pokúšala získať elektrinu z vody. Zároveň dokáže fungovať niekoľko dní, pričom ako palivo používa len 100 mililitrov vody.
“V našej práci ponúkame jedinečný spôsob ako dodávať elektrinu malým zariadeniam používaním vody ako všeobecne dostupného zdroja paliva,” vysvetľuje Hao Wu, jedna z autorov štúdie.
S hračkou, ktorá inšpirovala tento projekt, sa môžete stretnúť na rôznych výstavách fyzikálnych hračiek. Skladá sa z dvoch žiaroviek, ktoré sú prepojené sklenenou trubicou. V nej sa nachádza mimoriadne prchavá tekutina, dichlórmetán. Na vrchnej žiarovke sa nachádza zobáčik vtáka a dekoratívna čiapka a telo je zavesené na dvoch nohách. Keď sa zobák ponorí do pohára s vodou, voda sa začne vyparovať a zmena v tlaku v sklenenej žiarovke spôsobí, že sa vták opakovane ponára do pohára, aby sa napil.
Najväčším problémom výskumu bolo, ako vytvoriť dostatočné napätie z vyparovania. Inšpiráciu vedcom priniesol práve tento vtáčik.
“Začala som rozmýšľať nad tým, či by sme mohli energiu z vyparovania premeniť najprv na mechanickú energiu a následne ju pretvoriť na elektrinu. Potom som si spomenula na túto hračku a tak sa zrodil nápad pre naše nové zariadenie,” tvrdí Wu.
Vedci plánujú ďalší koncept
Na vytvorenie generátora výskumníci použili dva triboelektrické nanogenerátory, ktoré zbierali mechanickú energiu. Tie umiestnili na obe strany pijúceho vtáčika, ktorého vytvorili z bežne dostupnej hračky. Následne otestovali prototyp na niekoľkých typoch drobnej elektroniky. Dokázali poháňať 20 LCD displejov, teplotné senzory a kalkulačky.
Neprehliadnite
Výskumníci sa však museli vysporiadať s trením, ktoré postupne spomaľovalo generátor. To dokázali použitím špeciálnych vlákien, ktoré slúžili na presun náboja v triboelektrických nanogenerátoroch. Táto stratégia výskumníkom pomohla znížiť trenie a dovolila zariadeniu pracovať oveľa plynulejšie.
Autori štúdie vo svojej práci pokračujú ďalej. Ich cieľom je vytvorenie vlastného pijúceho vtáčika, namiesto použitia komerčne dostupnej hračky. Nový model by vedcom mohol dovoliť efektívnejšie pretvárať energiu z vyparovania vody na elektrickú energiu. Následne sa pokúsia nájsť aj rôzne uplatnenia pre toto nové zariadenie. Konečným cieľom je vytvorenie praktického produktu, ktorý by sme mohli využívať v našom každodennom živote. Ako sme už spomenuli, zariadenie by mohlo poháňať drobnú elektroniku, no výskumníci veria, že sa dokáže uplatniť aj v iných oblastiach.
Komentáre