Każdy z nas nie lubi sytuacji, gdy bateria w telefonie pada w sytuacjach, kiedy go najbardziej potrzebujemy 🙂 Przyszłość rysuje się jednak w optymistycznych kolorach, gdyż dzięki rozwijanej technologii uzyskiwania elektryczności z wilgotności w powietrzu, będziemy mogli podładować telefon po prostu oddychając na niego.
Kropelki wody mogą się wydawać mało prawdopodobnym źródłem energii, jednak mogą zachować formę elektryczności statycznej, zwanej higroelektrycznością. Uważa się, że to ona jest źródłem ładunku elektrycznego, który powoduje błyskawice. Ładunek ten można przenosić z kropelek na inne drobne cząsteczki, na przykład kurz.
Badacze już wcześniej wykazali, że energia może być gromadzona dzięki strukturom zbudowanym z grafenu – płaskiej struktury złożonej z atomów węgla, połączonych w sześciokąty. Materiał ten kształtem przypomina plaster miodu, a ponieważ ma jednoatomową grubość, w uproszczeniu określa się go mianem struktury dwuwymiarowej. Ponieważ małe otworki w tych strukturach pochłaniają cząsteczki wody, stają się zjonizowane, wytwarzając prąd elektryczny.
Struktury w dotychczasowych konstrukcjach były nieporęczne i sztywne, co czyniło je niepraktycznymi w zastosowaniach z małą elektroniką, np. właśnie smartfonami. Zespół z Universitetu Tsinghua oraz Pekińskiego Instytutu Technologii w Chinach stworzył generatory z cienkich warstw tlenku grafenu, które mogą być rolowane, rozciągane czy składane w szereg różnych struktur jak rurki, piramidy czy kulki. “Mogą być one wykorzystane w przyszłości w urządzeniach, które człowiek nosi przy sobie”, powiedział Huhu Cheng z Uniwersytetu Tsinghua.
Grafen tworzy się z pojedynczej warstwy atomów węgla, co utrudnia jego wytwarzanie. Tlenek grafenu natomiast, który jest zrobiony z płatków atomów węgla przeplecionych z cząsteczkami zawierającymi tlen, jest znacznie łatwiejszy i tańszy w produkcji. Może być układany jako folia na inne materiały i wykorzystywany w elastycznej elektronice, a także w ogniwach słonecznych.
Wracając do higroelektrycznych generatorów – naukowcy wykorzystali laser, aby wytrawić wzory w tlenku grafenu ułożonym na powierzchni elastycznych folii. Następnie byli w stanie w większości przywrócić strukturę i właściwości grafenu poprzez usunięcie większości tlenu. Folie następnie mogą zostać zwinięte i uformowane w dowolne kształty bez tracenia swoich zdolności do gromadzenia energii elektrycznej.
Natryskiwanie mgiełki z kropelek wody na powierzchnię generatora, a nawet oddychanie przez jeden z nich uformowany w tubę, produkowało napięcie do 1,5V, co jest porównywalne do baterii AA i AAA.
Rob Mertons związany OLED-Info (serwis dotyczący OLED – Organic Light Emitting Diodes) i jednocześnie ekspert w sprawach grafenu, uważa, że ta technologia może stanowić świetną alternatywę do zasilania czujników wymagających niskiego napięcia lub niewielkich komputerów, które muszą działać w środowisku, gdzie jest problem z dostarczeniem energii elektrycznej. “Prawdopodobnie jednak miną jeszcze lata, zanim takie urządzenia trafią na rynek. Jeśli w ogóle to nastąpi”, przyznał w swojej wypowiedzi analityk z Herzliya w Izraelu.
[elementor-template id=”82365″]
Źródło: Advanced Materials Grafika: VideoBlocks