Электроэнергия из воздуха: новый вид генератора уже заряжает небольшие устройства
Исследовательская группа под руководством профессора Дон-Мьон Шина с кафедры машиностроения Гонконгского университета (HKU) разработала новый генератор электроэнергии, который использует влагу из воздуха.
Генераторы, активируемые влагой (или MEG) работают, создавая поток ионов — заряженных частиц — внутри специального геля, естественным образом генерируя энергию. Обычно MEG служат недолго (до 16 часов), имеют высокое внутреннее сопротивление и хорошо работают только в очень влажных условиях. Однако ученым удалось решить эти проблемы, пишет Tech Xplore.
Сообщается, что профессор Шин и его команда разработали катионный гидрогель с градиентом концентрации соли для MEG, что обеспечивает меньшие потери энергии и высокую производительность даже в условиях низкой относительной влажности.
Как объясняют ученые, новый катионный гидрогель с градиентом концентрации соли синтезируется путем гелеобразования с помощью катионного полимера, пластификатора и соли. Двухэтапный процесс нагревания вызывает сегрегацию и поток соли во время гелеобразования, создавая градиент концентрации внутри гидрогеля, который обеспечивает генерацию энергии в широком диапазоне влажности.
Полученный гидрогель также содержит много свободных ионов, которые создают проводящие пути, уменьшая внутреннее сопротивление до уровня типичной коммерческой электроники. Это означает, что MEG может питать небольшую электронику напрямую, без дополнительных компонентов, таких как транзисторы или резисторы.
ВажноПо словам разработчиков, эффективность напряжения холостого хода MEG может оставаться неизменной в течение 50 дней без заметного снижения эффективности в окружающей среде при около 50% относительной влажности. Устройство уже продемонстрировало свою эффективность на практике, зажив во время испытаний так устройства, как "умные" окна.
"Устойчивый режим автономного питания избавляет от последнего громоздкого элемента в компактных системах — внешнего каскада питания. Наш MEG предлагает практический путь к уменьшению размера устройств и одновременного продления срока их службы, от датчиков для помещений до носимых устройств и интегрированной в здания электроники", — отметил профессор Шин.
Напомним, команда исследователей из Европы предложила систему производства энергии с помощью трения, давления и воды.
Фокус также сообщал, что инженеры из США разработали устройство, которое может генерировать механическую энергию ночью, сочетая естественное тепло окружающей среды с холодом космоса.