Jak udělat elektřinu téměř z ničeho? Německý tým vyvinul nový způsob, jak generovat elektřinu s využitím vody a tlaku. Stačí je nechat působit na nepatrné póry v křemíku. Badatelé Hamburg University of Technology (TUHH) a synchrotronoví mágové z German Electron Synchrotron (DESY) objevili jednoduchý způsob, jak lze přeměnit mechanickou energii na elektřinu pomocí triboelektrického generátoru s uvedenými komponentami.
Tento proces spoléhá na vodu, která se nachází v nanometrových pórech v křemíku. Podle tvůrců může být prakticky využit v situacích, kde je k dispozici dostatečný mechanický tlak, jako jsou například tlumiče automobilů.
Luis Bartolomé ze španělského Centre for Cooperative Research on Alternative Energies (CIC energiGUNE) a jeho kolegové potvrzují, že úplně čistá voda, pokud se dostane do správné situace v nanoměřítku, může generovat elektřinu. Vyvinuli systém, kterému říkají Intrusion-Extrusion Triboelectric Nanogenerator (IE-TENG).
V podstatě jde o to, že opakovaně protlačuje vodu skrz nanopóry. Během tohoto procesu se na rozhraní mezi stěnami křemíkových pórů a kapalinou čili vodou oddělují elektrické náboje. Dochází ke tření a vzniká elektřina, podobně jako v makrosvětě. Když se o sebe třou určité materiály, například při chůzi po koberci z PVC a dotyku kovové kliky, mezi povrchy se přenášejí elektrony a vytvářejí statický náboj, který se pak vybíjí jako malý elektrický šok.
Jak říká Bartolomé, kombinace křemíku s nanopóry a vody vytvořila účinný zdroj elektřiny. Nejsou k tomu nutné žádné exotické materiály, jen nejběžnější polovodič a nejběžnější kapalina na Zemi. Prototyp dosáhl slušné účinnosti přeměny energie 9 procent, čímž se nanogenerátor IE-TENG stal jedním z nejúčinnějších nanogenerátorů typu pevná látka – kapalina.
##seznam_reklama##
Podle vědců bylo klíčové vytvořit přesně definované křemíkové struktury, které mají nanopóry, jsou vodivé a současně také hydrofobní. Jedním z možných využití by mohly být autonomní senzory, které by nevyžadovaly prakticky žádnou údržbu, například pro detekci vody, nositelnou elektroniku nebo třeba haptickou robotiku, kde dotyk či pohyb generuje elektrický signál. Materiály poháněné vodou podle badatelů ohlašují novou generaci udržitelných technologií.
Video: Tapping Triboelectric Nanogenerator
Literatura