Фальшиві рослини переходять у 21 століття! Вчені створили невеликі пристрої у формі листя, які генерують електроенергію за допомогою вітру та дощу. Ці буквальні «електростанції» були детально описані в дослідженні, нещодавно опублікованому в журналі ACS Sustainable Chemistry & Engineering. Команда випробувала збирачі енергії, включивши їх у штучні рослини.
Природа може виробляти електричну енергію кількома способами. Наприклад, сонячні батареї перетворюють світлову енергію сонця, а вітрові турбіни перетворюють кінетичну енергію рухомого повітря. Але ці методи зазвичай покладаються на одне джерело і тому ефективні лише тоді, коли це джерело доступне. Наприклад, сонячні батареї не працюють після заходу сонця, і тихий день не вироблятиме багато енергії вітру.
Зовсім недавно комбайни з кількома джерелами енергії з’явилися як метод збору енергії з різних відновлюваних джерел в одному пристрої, максимізуючи потенційний вихід. Тож Равіндер Дахія та його колеги хотіли створити комбайн із кількома джерелами енергії, який міг би генерувати електроенергію як від вітру, так і від дощу.
Конструкція та функціональність енергетичних комбайнів
Команда створила два різних типи колекторів енергії: трибоелектричний наногенератор (TENG) для захоплення кінетичної енергії від вітру та генератор енергії на основі крапель (DEG) для збору енергії від падаючих крапель дощу. TENG складався з шару нейлонових нановолокон, затиснутих між шарами політетрафторетилену, більш відомого як Teflon™, і мідними електродами.
Коли шари стискалися один з одним, утворювалися статичні заряди, які перетворювалися на електрику. Тефлон також використовувався для виготовлення DEG, який був водонепроникним і покритим струмопровідною тканиною, яка діяла як електроди. Коли краплі дощу потрапляли на один з електродів, це спричиняло дисбаланс зарядів, генеруючи малий струм і високу напругу. За оптимальних умов TENG виробляв 252 вольта, а DEG 113 вольт, але лише протягом коротких періодів часу.
Команда встановила DEG на вершині TENG і включила версії у формі листя в штучну рослину. Коли листоподібні генератори потрапили в умови, що імітують природний вітер і дощ, вони коротко миготіли 10 світлодіодними лампами. Дослідники кажуть, що цей перевірений концептуальний пристрій «електростанція» може бути розвинений у більші системи або мережі електростанцій для виробництва чистої енергії з природних джерел.