Pārnēsājamās elektronikas akumulatori ir stingri un diezgan īslaicīgi darbojas, bet bezvadu uzlāde darbojas īsos attālumos. Jaunais ģenerators piedāvā kaut ko atšķirīgu.
Bingemtonas Universitātes profesors Sokhens Čojs, docents Ph.D. Anvars Elhadads un Ph.D. kandidāts Jans Gao izstrādājuši jaunu metodi, kā no gaisa iegūt mitrumu un pārvērst to elektrībā. Komanda aprakstīja uz papīra balstītu pārnēsājamu ģeneratoru, kas nodrošinās ilglaicīgu augstas efektivitātes jaudas izvadi, uztverot mitrumu.
„Nākotnē valkājamā elektronika izmantos enerģijas savākšanas metodes, bet pašlaik šīs metodes ir ļoti nestabilas laikā, nejaušas attiecībā uz atrašanās vietu un neefektīvas. Iemesls, kāpēc es ieinteresējos par šo tēmu, ir tas, ka mitrums mūsu gaisā ir visuresošs, un es sapratu, ka energijas iegūšana no mitruma ir ļoti vienkārša,” saka profesors Čojs.
Pielāgojot pēdējo 15 gadu laikā Bioloģiskās elektronikas un mikrosistēmu laboratorijas iegūtās zināšanas par biobaterijām, ģenerators izmanto baktēriju sporas kā funkcionālo grupu, kas sadala ūdens molekulas pozitīvajos un negatīvajos jonos.
Papīra kapilāri absorbē sporas, radot sadalījumu ar lielāku pozitīvo jonu skaitu augšpusē nekā apakšā — šī nelīdzsvarotība rada elektrisko lādiņu.
Mitruma uzsūkšana tiek uzlabota ar Janus papīra slāņa pievienošanu, kas ir hidrofobs no vienas puses un hidrofils no otras. Tas iesūc ūdens molekulas un notur tās ierīcē tālākai jonizācijai.
Iespējami tehnoloģijas uzlabojumi ietver izvades jaudas palielināšanu, enerģijas uzglabāšanas metodes izstrādi un integrāciju ar citiem enerģijas avotiem. Profesors Čojs arī cer ierīci samazināt tādā pašā mērogā kā mikroelektromehāniskās sistēmas (MEMS).
„Viens ierīces izmērs man ir pārāk liels. Es esmu MEMS puisis! Samazinot katru atsevišķu vienību un savienojot vairāk šūnas nelielā platībā, mēs varam būtiski uzlabot jaudas blīvumu. Turklāt, tā kā mēs izmantojam papīru, mēs varam izmēģināt daudzas citas idejas, ieskaitot origami tehniku,” — joko profesors.
Kaut arī citi pētnieki izstrādā ilgtermiņa ierīces, kas ir valkājamas, Čojs cenšas iet pretējā ceļā, koncentrējoties uz vienreizlietojamām ierīcēm.
„Es negribu nēsāt kaut ko visu dienu četru mēnešu garumā. Es gribu to izmantot kādu laiku un pēc tam izmest, tādēļ šajā gadījumā papīrs ir vislabākais.”
Pētījums publicēts žurnālā Small.
Avots: TechXplore
Komentāri (0)
Šobrīd nav neviena komentāra