Raziskovalci na državni univerzi v Severni Karolini so ustvarili mehko in raztegljivo napravo, ki pretvarja gibanje v električno energijo in lahko deluje v mokrih okoljih.
“Mehanska energija – kot je kinetična energija vetra, valov, gibanja telesa in vibracije motorjev – je obilna,” pravi Michael Dickey, avtor prispevka o delu in profesor za kemijsko in biomolekularno inženirstvo Camille & Henry Dreyfus na NC State. »Ustvarili smo napravo, ki lahko to vrsto mehanskega gibanja spremeni v elektriko. In ena njegovih izjemnih lastnosti je, da odlično deluje pod vodo. ” Srce naprave za “žetje” energije je tekoča kovinska zlitina galija in indija. Zlitina je zaprta v hidrogel – mehak, elastičen polimer, nabreknjen z vodo. Voda v hidrogelu vsebuje raztopljene soli, imenovane ioni. Ioni se sestavijo na površini kovine, kar lahko povzroči naboj v kovini. Povečanje površine kovine zagotavlja večjo površino za privabljanje naboja. Tako nastane električna energija, ki jo zajame žica, pritrjena na napravo. Video o tehnologiji najdete na https://bit.ly/3DRYCa8. “Ker je naprava mehka, lahko vsako mehansko gibanje povzroči njeno deformacijo, vključno z mečkanjem, raztezanjem in zvijanjem,” pravi Dickey. “Zaradi tega je vsestranska za pridobivanje mehanske energije. Na primer, hidrogel je dovolj elastičen, da se lahko raztegne do petkratne prvotne dolžine. ” V poskusih so raziskovalci ugotovili, da deformacija naprave za le nekaj milimetrov ustvari gostoto moči približno 0,5 mW/m2. Ta količina električne energije je primerljiva z več poznanimi tehnologijami za pridobivanje energije. “Vendar druge tehnologije ne delujejo dobro, če sploh, v mokrih okoljih,” pravi Dickey. “Ta edinstvena funkcija lahko omogoča uporabo od biomedicinskih nastavitev do športne obleke v morskih okoljih. Poleg tega je naprava enostavna za izdelavo. “Obstaja pot za povečanje moči, zato menimo, da je delo, ki smo ga opisali tukaj, dokaz delovanja koncepta.”
Raziskovalci že izvajajo dva povezana projekta
En projekt je namenjen uporabi tehnologije za napajanje nosljivih naprav s povečanjem izhodne moči pridobljene energije. Drugi projekt ocenjuje, kako bi lahko to tehnologijo uporabili za pridobivanje energije valov iz oceana. Članek »Dvoslojna naprava za zajemanje energije z mehko in spremenljivo površino« [1] je objavljen v reviji Advanced Materials. Prvi avtor prispevka je Veenasri Vallem, doktorski študent na NC State. Soavtorja sta Erin Roosa in Tyler Ledinh, ki sta bila ob opravljenem delu študentu na NC State; Sahar Rashid-Nadimi in Abolfazl Kiani, ki sta bila na obisku pri znanstvenikih v NC State, zdaj pa delata na California State University, Bakersfield; ter Woojin Jung in Tae-il Kim z univerze Sungkyunkwan v Južni Koreji, ki sta na projektu sodelovala med obiskom NC State. Delo je bilo opravljeno s podporo Centra ASSIST NC State [2], ki ga financira Nacionalna znanstvena fundacija v okviru nepovratnih sredstev EEC-1160483. Dodatno podporo so dobili Inštitut za obalne študije Severne Karoline in Program za spodbujanje globalnih talentov za inovativno rast, ki ga nadzira Korejski inštitut za napredek tehnologije.
Viri:
https://bit.ly/30D8vKs
https://bit.ly/3lPwSfW
Povzeto po:
https://news.ncsu.edu/2021/08/liquid-metal-energy-harvester/
