Araştırmacılar bir roman geliştirdi enerji üretim sistemi Şaşırtıcı miktarda su üretmek için, günlük su, silikon monolitlerdeki hassas bir şekilde tasarlanmış nanometre boyutlu gözeneklere girip çıkarken oluşan sürtünmeyi kullanır. kullanılabilir elektrik.
Bilim adamları daha önce son derece küçük elektrikli cihazlar geliştirdiler. enerji jeneratörleri Mekanik veya sürtünme enerjisini kullananlara denir triboelektrik nanojeneratörler (TENG’ler). Bunlar, enerji üreten cihazları içerir. yağmur damlaları, insan terive hatta tanınmış içki içen kuş oyuncağı. Yine de bu cihazlar genellikle reaksiyonlarını gerçekleştirmek için gereken mekanik enerjinin çok küçük bir yüzdesini dönüştürüyor. Bu sınırlı verimlilik, bunların laboratuvar ortamının ötesinde benimsenmesini yavaşlattı, hatta engelledi.
Yeni duyurulan suyla çalışan TENG’in arkasındaki Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY) ve Hamburg Teknoloji Üniversitesi’nden (TUHH) araştırma ekibi, hassas nano gözeneklerle tasarlanan silikon monolitlerinin %9’luk bir enerji dönüşüm oranı gösterdiğini ve bunun “katı-sıvı nanojeneratörler için şimdiye kadar bildirilen en yüksek oranlar arasında yer aldığını” söyledi.
Sözcüsü Patrick Huber, “Saf su bile nano ölçekte sınırlandırıldığında enerji dönüşümüne olanak sağlayabilir” dedi. BlueMat – Suyla Çalışan Malzemeler Hamburg Teknoloji Üniversitesi (TUHH) ve DESY’de Mükemmellik Grubu.
bir devlet adamlarıCihazın icadını duyuran araştırmacılar, özel TENG’lerinin malzeme ile sıvı arasındaki arayüzde üretilen elektriği yakalayarak çalıştığını açıklıyor. Spesifik olarak bu, su, silikon monolitlerin yüzeyindeki gözeneklerin içine ve dışına basınç altında zorlandığında meydana gelir. İzinsiz Giriş-Ekstrüzyon Triboelektrik Nanojeneratör (IE-TENG) olarak tanımlanan araştırmacılar, su ile silikon gözenekler arasındaki sürtünmenin ürettiği elektriği, PVC halı üzerinde yürürken üretilen elektrikle karşılaştırdılar.
“Elektronlar bir cisimden diğerine aktarılır, bir yük biriktirir ve üçüncü bir cisme dokunulduğunda aniden boşalır” diye açıklıyorlar. “Örneğin, bir kapı koluna dokunduğunuzda yük akıp gider ve küçük bir elektrik çarpmasıyla karşılaşırsınız.”
Ortak yazar Luis Bartolomé’yi inceleyin CIC enerjiGUNE Enerji dönüşüm verimliliğinin yanı sıra ekibin yaklaşımının temel faydalarından birinin de tekrarlanabilirlik olduğunu kaydetti. Araştırmacı bunun nedeninin, sistemlerinin nadir veya egzotik malzemeler olmadan, “sadece dünyada en bol bulunan yarı iletken olan silikonu ve en bol bulunan sıvı olan suyu kullanarak” çalıştığını söyledi.
Hamburg Teknoloji Üniversitesi’nden Manuel Brinker, “önemli adımlardan” birinin iletken, nano gözenekli ve aynı zamanda hidrofobik olan hassas şekilde tasarlanmış silikon yapılar geliştirmek olduğunu söyledi.
Brinker, “Bu mimari, suyun gözeneklerin içindeki hareketini kontrol etmemize olanak tanıyarak enerji dönüşüm sürecini hem istikrarlı hem de ölçeklenebilir hale getiriyor” diye açıkladı.
Bazı malzemeler ve yapılar bu özelliklerin bir veya ikisini sunsa da, bu üç özelliğin hepsine sahip, uygun maliyetli, verimli ve ölçeklenebilir bir malzeme tasarımı bulmak zordu. Yine de araştırmacılar nihai tasarımlarıyla bu başarıya ulaştılar.
Ortak yazarlar, tasarımlarını temel alan cihazların su algılama sistemlerine, biyometrik verileri izleyen akıllı giysilere ve gelişmiş atletik performans sensörlerine verimli bir şekilde güç sağlayabileceğini öne sürüyor. Ayrıca cihazlarının, “dokunma veya hareketin doğrudan elektrik sinyali ürettiği dokunsal robot teknolojisine” de uyarlanabileceğini belirtiyorlar.
İlgili yazarlar Simone Meloni, “Suyla çalışan malzemeler, yeni nesil kendi kendini idame ettiren teknolojilerin başlangıcını işaret ediyor” diye ekledi. Ferrara Üniversitesi ve Yaroslav Grosu CIC enerjiGUNE.
Çalışma “Hidrofobik nano gözenekli silikon monolitlerde ıslanmayan sıvıların girmesi-ekstrüzyonu sırasında triboelektrifikasyon” Nano Enerji’de yayınlandı.
Christopher Plain, Bilim Kurgu ve Fantazi roman yazarı ve The Debrief’te Baş Bilim Yazarıdır. Onu takip edin ve onunla bağlantı kurun X, onun kitapları hakkında bilgi edinin plainfiction.comveya doğrudan şu adrese e-posta gönderin: [email protected].
