Drobné plastové guľôčky ako nový zdroj energie bez batérií
- Autor:
- Roman Mališka
- Zverejnené:
- 21. 3. 2025
- Hodnotenie:
- Už ste hlasovali.
Využitím princípu známeho ako triboelektrifikácia vedci prišli na optimálny spôsob, ako relatívne jednoducho generovať elektrický náboj. Tento prelomový objav by pritom mohol poskytnúť spôsob napájania nositeľných zariadení a iných zariadení bez batérií.
Vo svete výroby čistej energie je triboelektrifikácia pomerne neznámym hráčom. Ide v podstate o to isté ako statická elektrina, čiže generovanie energie prostredníctvom trenia, keď sa dva povrchy o seba trú alebo sa od seba odťahujú. Hoci táto metóda nikdy nenahradí vietor, slnko, geotermálnu energiu a iné iniciatívy v oblasti zelenej energie, pretože nedokáže generovať serióznu energiu, mohla by mať uplatnenie v menších aplikáciách, ako sú lekárske zariadenia a nositeľná elektronika.
V skutočnosti sa triboelektrifikácia už použila na vývoj senzora na detekciu ortuti v potravinách či špeciálnej priadze, ktorá dokáže premeniť akúkoľvek tkaninu na minielektráreň. Výskumníci z Alabamskej univerzity dokonca vytvorili lacný triboelektrický generátor z obojstrannej pásky a plastovej fólie.
Tím výskumníkov z Bruselu, Austrálie a Hongkongu teraz odhalil ďalšie tajomstvo účinnosti triboelektrického efektu. Po experimentovaní s rôznymi materiálmi vedci vytvorili plastové guľôčky v nano veľkosti, ktoré boli vyrobené z melamínu a formaldehydu. Potom vedci zistili, že kľúčom k úspechu účinnej výroby triboelektrickej energie je miešanie veľkostí týchto guličiek.
Konkrétne zistili, že väčšie guľôčky majú tendenciu získavať záporný náboj, zatiaľ čo menšie majú tendenciu sa nabíjať kladne. Navrhnutím systému známeho ako triboelektrický nanogenerátor, s menšími guľôčkami na jednej strane tenkej vrstvy a väčšími na druhej strane, sa podľa nich podarilo vyprodukovať viac elektrickej energie, ako by bolo zvyčajne možné inými triboelektrickými prostriedkami. To zahŕňa metódy, ktoré sa spoliehajú na trenie dvoch drsných povrchov o seba, aby sa vytvoril elektrický náboj.
Treba poznamenať, že výstupný prúd nameraný počas experimentov bol zaznamenaný len v nanoampéroch, takže sa netreba príliš vzrušovať.
Skutočnosť, že guľôčky nie sú o seba trené, tiež znamená, že môžu vydržať dlhšie, pričom testy ukázali, že by mohli prežiť až 10 000 cyklov. Výskumníci tiež tvrdia, že guľôčky sa dajú vyrobiť bez použitia rozpúšťadiel, vďaka čomu je ich výroba lacnejšia, a že keď sa opotrebujú, dajú sa obnoviť jednoduchou vrstvou prášku.
„Náš výskum ukazuje, že malé zmeny vo výbere materiálu môžu viesť k výraznému zlepšeniu účinnosti výroby energie,“ povedal hlavný autor štúdie Ignaas Jimidar z Vrije Universiteit Brusel. „To otvára nové možnosti pre triboelektrické nanogenerátory v každodennom živote bez závislosti od tradičných zdrojov energie.“
Zistenia boli podrobne opísané v článku, ktorý bol nedávno uverejnený v magazíne Small.
