To urządzenie może przetwarzać ruch na energię elektryczną, także w wilgotnym środowisku

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.

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.