Пластикові кульки: революційний підхід до енергетики та автономних пристроїв
Дослідники зі Свободного університету Брюсселя відкрили новий шлях до генерації електрики, використовуючи маленькі пластикові кульки. Це відкриття має потенціал змінити підходи до енергетики та зробити смарт-пристрої значно менш залежними від традиційних джерел живлення.
Протягом експериментів було виявлено, що коли ці кульки щільно розташовані поруч одна з одною і вступають у контакт, відбувається процес, відомий як трибоелектрификація. Цей процес чудово ілюструється статичним електрикою, яке виникає, наприклад, при терті повітряної кулі об волосся. За задумом дослідників, такий механізм може стати основою нових технологій у генерації електрики.
Аналіз показав, що при взаємодії поверхні, утвореної щільно упакованими кульками, з іншою такою ж поверхнею, частина кульок здобуває позитивний заряд, тоді як інші стають негативно зарядженими. Кількість виробленої електрики прямо пропорційна ефективності передачі цих електричних зарядів, що підкреслює значення матеріалів і їхньої геометрії.
Різні тестування продемонстрували, що характеристики, такі як розмір та матеріал кульок, мають вирішальне значення для процесу. Зокрема, дослідження показали, що більші кульки зазвичай стають негативно зарядженими, тоді як менші – позитивно. Найкращі результати були досягнуті з меламінформальдегідними кульками, які завдяки своїй низькій еластичності добре утримують і передають електричний заряд.
Важливо відзначити, що запропоноване рішення є економічно вигідною альтернативою дорогим технологіям, що використовуються в трибоелектричних наногенераторах (ТЕГН), які зазвичай застосовуються для підвищення продуктивності. Результати дослідження були опубліковані в журналі Small, що свідчить про наукову значущість й перспективність розробок.
Невпинний розвиток трибоелектрики може також стати основою для реалізації концепцій, як-от смарт-одяг, що генерує електричну енергію за рахунок руху, або мікропристрої, що зовсім не потребують підзарядки.
Доктор Ігнаас Джимідар, провідний автор дослідження, зазначив: «Наші дослідження доводять, що незначні зміни у виборі матеріалів можуть призвести до суттєвого покращення ефективності генерації енергії. Це відкриває нові можливості для трибоелектричних наногенераторів у повсякденному житті, без залежності від традиційних джерел енергії».
У світлі даних тенденцій варто підкреслити, що дослідження та розробки в галузі альтернативної енергетики стають дедалі актуальнішими в умовах сучасних викликів енергетичної безпеки та надмірної залежності від викопних ресурсів. Це також є важливим кроком до створення більш стійкої та екологічної енергетичної системи.
