Select Page

Istraživači s Državnog sveučilišta Sjeverne Karoline stvorili su mekani i rastezljivi uređaj koji pretvara kretanje u električnu energiju i može raditi u mokrim okruženjima.

Slitina tekućeg metala

“Mehanička energija – poput kinetičke energije vjetra, valova, kretanja tijela i vibracija motora – doista je obilna. Napravili smo uređaj koji ovu vrstu mehaničkog kretanja može pretvoriti u električnu energiju. A jedan od njegovih izuzetnih atributa je da savršeno dobro funkcionira pod vodom”, kaže Michael Dickey, autor rada objavljenog u časopisu Advanced Materials i profesor kemijskog i biomolekularnog inženjerstva na Državnom sveučilištu Sjeverne Karoline. 

Uređaj je mekan, što ga čini svestranim za prikupljanje mehaničke energije
Uređaj je mekan, što ga čini svestranim za prikupljanje mehaničke energije

Srce ovog sustava za sakupljanje energije je slitina tekućeg metala galija i indija. Legura je zatvorena hidrogelom, mekim, elastičnim polimerom nabubrenim vodom.

Voda u hidrogelu sadrži otopljene soli. Ti se ioni okupljaju na površini metala i induciraju naboj. Povećanje površine metala daje veću površinu za induciranje naboja. Time se stvara električna energija koja se hvata žicom pričvršćenom na uređaj. Videozapis funkcioniranja ove tehnologije istraživači su objavili na YouTubeu. 

“Budući da je uređaj mekan, svaki mehanički pokret može uzrokovati njegovo deformiranje, uključujući cijeđenje, rastezanje i savijanje”, kaže Dickey. “To ga čini svestranim za prikupljanje mehaničke energije. Na primjer, hidrogel je dovoljno elastičan da se može rastegnuti pet puta više od svoje izvorne duljine.”

Efikasan u mokrim okruženjima

Istraživači su u pokusima otkrili da deformiranje uređaja za samo nekoliko milimetara stvara gustoću energije od približno 0,5 mW m-2. Ova količina električne energije usporediva je s drugim tehnologijama prikupljanja energije.

Usporedba kondenzatora promjenjivih površina
Usporedba kondenzatora promjenjivih površina

“Međutim, druge tehnologije ne rade dobro, ako uopće rade, u mokrim okruženjima”, kaže Dickey. Ova jedinstvena značajka može omogućiti različitu primjenu, od biomedicine, preko izrade sportske odjeće, do korištenja u morima i oceanima. Uz to, uređaj je jednostavan za izradu.

“Postoji način za povećanje energije pa rad koji smo ovdje opisali smatramo demonstracijom dokaza koncepta”, kažu istraživači koji već rade na dva povezana projekta.

Istezanjem se povećava površina sučelja, što povećava kapacitet i potiče kretanje naboja kroz krug
Istezanjem se povećava površina sučelja, što povećava kapacitet i potiče kretanje naboja kroz krug

Jedan projekt ima za cilj korištenje tehnologije za napajanje nosivih uređaja povećanjem njene izlazne snage. Drugi projekt procjenjuje kako bi se ova tehnologija mogla koristiti za prikupljanje energije valova iz oceana.