Sähköä veden loiskeesta

Keppimäisen vesipohjaisen MSW-TENG-generaattorin rakenne ja sähköteho.

Suurempi kuva

Korealaisessa Chung-ang Universityssä kehitettyä tekniikkaa voitaisiin käyttää kannettavien laitteiden, kuten turvavalojen, virtalähteenä.

"Tribosähköiset nanogeneraattorit (TENG) ovat yksi tehokkaimmista työkaluista mekaanisen energian keräämiseen korkealla sähköteholla, niiden alhaisten kustannusten ja helpon saatavuuden vuoksi", kertoo professori Sangmin Lee.

Tribosähköiset generaattorit varautuvat sähköisesti, kun kaksi erilaista materiaalia koskettavat ja eroavat toisistaan. Kahden materiaalin välinen kitka aiheuttaa kuitenkin väistämättä vahinkoja, mikä lyhentää laitteen käyttöikää.

Nesteiden käyttö voi vähentää kitkaa, mutta nestepohjaisilla generaattoreilla on huomattavasti pienempi sähköteho kuin kiinteäaineisilla generaattoreilla. Voi tehdä myös kompromissin sen välillä, että laite on riittävän suuri, jotta neste voi liikkua ja tuottaa sähköä sekä samalla varmistaa, että se on riittävän kompakti kannettavaksi.

Voittaakseen nämä ongelmat Chung-angin yliopiston tutkijat yhdessä eteläkorealaisten ja yhdysvaltalaisten kollegoiden kanssa kehittivät kevyen, kompaktin, vesipohjaisen generaattorin, joka voi tuottaa sähköä ravistettaessa.

Laitteessa on yksinkertainen tikkumainen rakenne ja se koostuu 10 millilitrasta vettä, polymeerisylinteristä ja elektrodeista. Säiliön polymeerimateriaali on negatiivisesti varautunut. Laitetta heiluteltaessa vesi liikkuu ylös ja alas ja se saa positiivisen varauksen, joka siirtyy elektrodeihin sähkötehon tuottamiseksi.

”Yksinkertaisen mekanisminsa ja muotoilunsa ansiosta tämä pieni ja kevyt laite soveltui jokapäiväiseen käyttöön. Sähköä voidaan tuottaa yksinkertaisesti kaatamalla vettä generaattoriin ja ravistamalla sitä”, Lee selittää.

Kannettava sauvageneraattori pystyi tuottamaan sähköisen annon 710 voltin jännitteen ja 2,9 milliampeerin virran, kun siinä oli riittävästi tilaa veden liikkumiselle ja suuri elektrodien pinta-ala.

Tutkijat osoittivat, että generaattori pystyy syöttämään sataa lediä, mikä tarkoittaa, että sitä voitaisiin käyttää liikenneturvallisuudessa valoilmaisimena, joka syttyy ravistettaessa.

Aiheesta aiemmin:

Nestepisaroilla jopa viiden voltin jännite