To niezwykłe urządzenie z ciekłego metalu przetwarza ruch na prąd elektryczny – także pod wodą

Mimo iż istnieje już wiele urządzeń generujących energię elektryczną poprzez ruch, działają one tylko w suchych warunkach. Wynalazek stworzony przez amerykańskich naukowców działa także pod wodą, co oznacza, że może zostać zaimplementowany do urządzeń typu wearables wystawianych na działanie potu.
To urządzenie może przetwarzać ruch na energię elektryczną, także w wilgotnym środowisku
To urządzenie może przetwarzać ruch na energię elektryczną, także w wilgotnym środowisku

Naukowcy z North Carolina State University stworzyli miękkie i rozciągliwe urządzenie, które przekształca ruch w energię elektryczną. Składa się ono z rdzenia wykonanego ze stopu galu i indu, który jest zamknięty w rozciągliwym pasku hydrożelu. Ma on postać polimeru wypełnionego wodą. A gdzie woda, tam jony, które są przyciągane do powierzchni płynnego metalu, wyzwalając powstawanie ładunku elektrycznego.

Kiedy urządzenie jest rozciągane, zgniatane lub skręcane, jego pojemność wzrasta, generując prąd elektryczny. Ten z kolei może zostać dalej wykorzystany lub magazynowany.

Energia mechaniczna – taka jak energia kinetyczna wiatru, fal, ruchu ciała i wibracji z silników – jest powszechna. Stworzyliśmy urządzenie, które potrafi zamienić ten rodzaj ruchu mechanicznego w elektryczność. A jednym z jego niezwykłych atrybutów jest to, że doskonale sprawdza się pod wodą.prof. Michael Dickey z North Carolina State University

Takiej technologii jeszcze nie było

W przeprowadzonych testach laboratoryjnych, odkształcenie urządzenia nawet o kilka milimetrów wygenerowało gęstość mocy około 0,5 mW/m2, co jest podobno “porównywalne z kilkoma popularnymi klasami technologii pozyskiwania energii”. W przeciwieństwie jednak do tych innych rozwiązać, to urządzenie może działać podczas całkowitego zanurzenia pod wodą – lub w innych wilgotnych okolicznościach.

Inne technologie nie działają dobrze, jeśli w ogóle, w wilgotnym środowisku. Ta unikalna funkcja może umożliwić zastosowania od środowisk biomedycznych po odzież sportową i środowiska morskie. Dodatkowo urządzenie jest proste w wykonaniu. Istnieje droga do zwiększenia użytecznej mocy, dlatego uważamy, że opisana przez nas technologia to demonstracja słuszności koncepcji.prof. Michael Dickey

Oczywiste wydaje się zastosowanie go w rozwiązaniach takich, jak urządzenia medyczne lub sportowe, czujniki podwodne oraz systemy pozyskiwania energii z fal morskich. Naukowcy już prowadzą dwa powiązane projekty badawcze. Szczegółowa praca na temat badań naukowców z North Carolina State University została opublikowana w Advanced Materials.