Ученые обнаружили, что капли воды, при конденсации отпрыгивающие от сверхгидрофобных поверхностей, могут получать электрический заряд. Теперь эти же действия показали, что данную реакцию можно использовать для производства электроэнергии для питания электронных устройств.
Новую технологию разработали инженеры из Массачусетского технологического института. Она позволяет заряжать мобильные устройства за счет влаги в воздухе. Помимо этого, систему можно настроить на производство чистой воды, говорится с результатах исследования, опубликованного на страницах журнала Applied Physics Letters.
Конструкция устройства довольно проста. Она состоит из нескольких чередующихся плоских металлических пластин. Хотя тестовое устройство использовало медные пластины, оно, как утверждают ученые, может работать с любым металлическим проводником, в том числе с более дешевым алюминием.
В пилотных испытаниях таким способом удалось получить ничтожное количество энергии – 15 пиковатт на квадратный сантиметр пластины. Однако ученые утверждают, что технология позволяет выйти на один микроватт энергии. Такой результат будет сравним с другими системами, предназначенными для сбора отходящего тепла и вибраций.
Собранного количества энергии волне достаточно для нормальной работы удаленных электронных устройств. Так,например, устройство размером с 50-сантиметровый кубик полностью зарядит мобильный телефон за 12 часов.
Исследователи отмечают, что у технологии есть некоторые ограничения: так как процесс основан на конденсации, для работы системы нужен источник с температурой ниже окружающего воздуха. В основе системы лежит разработка 2013 года – капли на сверхгидрофобной поверхности, сливаясь в более крупные, преобразуют поверхностную энергию в кинетическую. Иногда капельки спонтанно отскакивают, увеличивая теплопередачу на 30% по сравнению с другими методами. Как выяснилось позже, капли-скакуны получают небольшой электрический заряд. А это означает, что теплопередачу можно увеличить за счет разноименного заряда близлежащей металлической пластины. Ученые доказали, что аналогичный процесс может применяться для выработки энергии. Для этого достаточно оснастить вторую пластину гидрофильной поверхностью. Прыгая, капли будут передавать заряд от одной пластины к другой.
Атмосфера служит огромным источником энергии, и все, что нужно для зарядки – это чтобы температура между наружным воздухом и устройством была разной.
