Енергія дешево: гнучкі роботи виробляють електрику від будь-якого руху

Американські інженери створили еластичні роботизовані генератори, які виробляють дешеву електроенергію завдяки руху. Про це пише видання New Atlas.

Національна лабораторія відновлюваних джерел енергії (NREL) розповіла про розробку технології розподілених вбудованих перетворювачів енергії — спеціальних конструкцій, які деформуватимуться під тиском хвиль у всіх напрямках та вироблятимуть електрику практично від будь-якого руху чи зміни форми. За словами вчених, технологію можна впровадити в одяг, будівлі, дороги та будь-які об'єкти, які постійно перебувають під впливом зовнішніх сил.

Це стало можливим завдяки безлічі невеликих гнучких генераторів, які працюють як м'язові волокна. В основі одного з перших таких генераторів наприкінці 1990-х років використовували діелектричні еластомери з електродами, які разом перетворювалися на конденсатор. Будь-яка зміна вихідного стану збільшує ємність структури, зокрема розтягування, стискування, скручування або нахил у будь-якому напрямку. При достатньому ступені деформації вони заряджаються через електроди, у результаті ємність повертається норму. Еластичність працює проти електричного заряду, повертаючи форму в стан найменшої ємності, виробляючи більше енергії, ніж було використано для створення початкового заряду.

Як і у випадку з турбінними генераторами, ці пристрої можуть збирати енергію від зовнішніх сил, так і забезпечувати роботу в складі механізмів. Вони також здатні виступати датчиками, передаючи дані про те, наскільки сильно деформовані.

У 2019 році у Шотландії випробували еластичний генератор у вигляді гумової мембрани на кінці повітряної трубки. Він зміг зібрати енергію, коли високий хвильовий тиск виштовхував повітря вгору в трубку, надуючи гуму, подібно до повітряної кулі, або коли низький тиск всмоктував стовп повітря і тягнув мембрану вниз.

Генератори NREL працюють набагато ефективніше, адже для виробництва енергії достатньо будь-якого руху. Конструкцію зробили максимально гнучкою та досить міцною, щоб вона реагувала на найменші коливання води. Вона може набувати різних форм, вчені показали стіну, встановлену на дні, "змію" на тросах і металеву кульку всередині кульки більше, заповненої сітчастим матеріалом для збору інерційної енергії. Гнучкі генератори легко виготовляти з недорогих екологічно чистих матеріалів та у великих кількостях, вони не вимагають особливого обслуговування і легко замінюються. Якщо один вийде з ладу, сотні інших продовжать виробляти електроенергію.

Раніше вчені створили унікальну батарею, яка видобуває електрику прямо з повітря. Вони використовували спеціальну тканину, яку частково покрили морською сіллю — вона виробила 0,7 В.