Magický „pijící ptáček“ inspiroval důmyslný generátor elektřiny  
Pijící ptáček je roztomilá hračka a zároveň hmatatelná demonstrace fyzikálních a chemických principů. Čínští odborníci ho zapřáhli do systému s triboelektrickým generátorem a vyrobili jednoduchý, překvapivě výkonný zdroj elektřiny pro malou elektroniku. Stojíme na prahu energetiky „pijících ptáčků?“
Pijící ptáček v akci. Kredit: RobinLeicester, Wikimedia Commons, CC BY-SA 4.0.
Pijící ptáček v akci. Kredit: RobinLeicester, Wikimedia Commons, CC BY-SA 4.0.

„Pijící ptáček“ (Drinking bird) je běžná hračka s retro příchutí. Komu by se nelíbilo sledovat skleněného pracanta, jak pije znovu a znovu? Pijící ptáček vypadá prostince, ale ve skutečnosti je to fascinující demonstrace celé řady fyzikálních a chemických principů zároveň, počínaje chováním dichlormetanu, až po teplotu vlhkého teploměru.

 

Hao Wu. Kredit: H. Wu.
Hao Wu. Kredit: H. Wu.

Jak pijící ptáček pracuje? Jeho vakuově uzavřené tělo tvoří dvě skleněné baňky spojené skleněnou trubicí. Jedna baňka představuje hlavu, druhá tělo. Hlavová baňka má zobák a je pokryta savou tkaninou, zatímco tělová baňka je holá. Ptáček se pohybuje na fixovaných plastových nožkách. Je naplněný zmíněným dichlormetanem, který je z části v kapalném a z části v plynném skupenství. Před ptáčka je nutné postavit nádobu s vodou tak, aby do ní dosáhl zobákem.

 

Generátor s pijícím ptáčkem. Kredit: Wu et al. (2024), Device.
Generátor s pijícím ptáčkem. Kredit: Wu et al. (2024), Device.

Uživatel spustí ptáčka tím, že pohne hlavou ptáčka tak, aby se jeho zobák namočil ve vodě. Pak se rozpoutá balancovaná souhra teplot, tlaku, vypařování a kondenzace, která uvede ptáčka do pohybu. Ptáček vypadá jako „perpetuum mobile,“ čili věčně se pohybují stroj, překračující zákony fyziky. Ve skutečnosti jde ale o fyzikálních zákonů dbalý tepelný stroj, který těží z teplotního gradientu a prochází termodynamickým cyklem.

 

Hao Wuová z South China University of Technology a její kolegové nedávno propojili pijícího ptáčka s triboelektrickým generátorem. Pohyb ptáčka v takovém systému vytváří elektrický proud. Říkají tomu Drinking-bird triboelectric hydrovoltaic generator (DB-THG). Systém pracoval v laboratorních podmínkách při pokojové teplotě 25 °C a relativní vlhkosti kolem 20 % po dobu 50 hodin, s pouhými 100 ml vody. Vyrobil proud o napětí až 100 V, kterým napájel kalkulačky, teplotní senzory a 20 propojených LCD displejů.

 

Vědci teď vyvíjejí zařízení, které bude mít speciálního „pijícího ptáčka“ na míru, což by mělo podstatně zvýšit výkon systému. Podle Wuové jejich generátor DB-THG nabízí možnost napájet osobní elektroniku v běžných podmínkách, přičemž k tomu potřebuje jen vodu. S kolegy je prý až překvapilo, jak pěkně to funguje.

 

Video: DB-THG powering 20 LCDs (Credit: Device, Wu Zheng Qin et al)

 

Literatura

New Atlas 15. 3. 2024.

Device online 14. 3. 2024.

Datum: 18.03.2024
Tisk článku

Související články:

Zimní radovánky: Praktická nanotechnologie vyrábí elektřinu ze sněhu     Autor: Stanislav Mihulka (16.04.2019)
Realita poráží science-fiction: Nové zařízení generuje elektřinu ze stínů     Autor: Stanislav Mihulka (08.06.2020)
Z oboustranné lepicí pásky je možné vyrobit levný generátor elektřiny     Autor: Stanislav Mihulka (24.11.2022)



Diskuze:


Diskuze je otevřená pouze 7dní od zvěřejnění příspěvku nebo na povolení redakce







Zásady ochrany osobních údajů webu osel.cz