#чтиво | Потная энергия

Ученые из Массачусетского технологического института (Massachusetts Institute of Technology) разработали новый полимер, позволяющий получать электроэнергию из обычного водяного пара. Как известно, большая часть нашей планеты покрыта водой и, если удастся получать из нее энергию, человечество на долгие тысячелетия будет обеспечено дешевым электричеством. Человечество осваивает не только солнечную энергетику, но и другие новые способы получения электричества. Вкратце наш ресурс уже обращался к этой теме, но сейчас стали известны подробности результатов проведенного исследования.

Новый материал меняет форму под воздействием впитанного им небольшого количества испаренной воды. Материал последовательно скручивается и раскручивается и, тем самым, приводит в движение роботизированный рычаг, генерируя достаточно электричества для того, чтобы питать микро- или наноэлектронное устройство. Например, датчик состояния окружающей среды.

Речь идет о преобразовании механической энергии в электрическую. Кстати, этот результат явился своего рода побочным эффектом медицинских исследований.

Новый материал является своего рода пленкой, изготовленной из двух различных полимеров. Один из них, полипиррол, формирует прочную, но гибкую матрицу и закладывает структуру нового материала. Второй полимер, борат-полиол, представляет собою мягкий гель, меняющий форму, под воздействием впитываемой воды.


Прежде тоже предпринималсь попытки создать пленку, реагирующую на поглощение воды, но тогда учеными использовался только полипиррол, который сам по себе реагировал на впитываемую воду гораздо слабее. Сочетание полипиррола с борат-полиолом обеспечивает значительно более сильный эффект.

Пленка, толщиной в 20 микрометров, кладется на слегка влажную поверхность. Нижняя часть впитывает испаренную воду, заставляя пленку сокращаться. Пленка поднимается над поверхностью и теряет воду, начиная вновь менять форму. Цикл повторяется снова и снова и химическая энергия преобразуется в механическую.

Таким образом, пленка работает, как своеобразный мотор. И мотор достаточно мощный. Исследователи продемонстрировали, как 25-миллиграммовая пленочка поднимает предметное стекло, вес которого в 380 раз превосходит ее собственный и серебряные провода, которые весят в 10 больше нее. Получается своего рода мини-подъемник, получающий энергию от воды, самого распространенного на Земле ресурса. Но даже и воды много не требуется. Всего лишь некоторое количество влаги.

Соединив эту полимерную пленку с пьезоэлектрическим материалом, можно преобразовать механическую энергию в электрическую. Данная система может генерировать среднюю мощность в 5,6 нановатт. Для питания температурного сенсора или гигрометра этого вполне достаточно.

Впрочем, есть перспектива применения данной технологии для получения электричества в промышленных объемах. Для этого пленку придется натянуть над поверхностью реки или озера. Более того, пленка может быть встроена в одежду и тогда она будет использовать человеческий пот в качестве необходимой для получения энергии жидкости. Эта энергия может применяться для питания сенсоров состояния организма.

Сейчас исследователи работают над совершенствованием преобразования механической энергии в электрическую. И, кто знает, может быть со временем тоненькая пленка сможет снабжать энергией большие устройства?

Источник: Esciencenews.com

Похожие записи

Под поверхностью Марса может быть достаточно кислорода для жизни

Под поверхностью Марса может быть достаточно кислорода для жизни

Возможность найти жизнь на Марсе волновала ученых многие годы, и недавние открытия только увеличили волнение на тему того, найдем мы, наконец, жизнь на Красной планете или нет. И вот, новое исследован...

Исследователи создают акустическое маскировочное устройство, которое работает под водой

Исследователи создают акустическое маскировочное устройство, которое работает под водой

Концепция маскирующего устройства имеет много привлекательности, и хотя мы далеки от возможности сделать 3D-объекты невидимыми для человеческого глаза, исследователи продолжают разрабатывать новые спо...

Прощай, Note 7: Новый realme 3 Pro «разжаловал» своего конкурента

Прощай, Note 7: Новый realme 3 Pro «разжаловал» своего конкурента

Смартфон в очередной раз побил рекорд по показателю «цена-качество». Качественные смартфоны за небольшие деньги стали визитной карточкой китайских производителей. В сегмент таких бюджетных экземпляро...

Японские ученые приблизились к использованию энергии термоядерного синтеза

Японские ученые приблизились к использованию энергии термоядерного синтеза

Уже достаточно давно ученые пытаются создать условия для проведения стабильной управляемой реакции термоядерного синтеза. Однако производство такого реактора сопряжено с массой трудностей и даже самый...