تولید برق با الهام از یک اسباب‌بازی
یک اسباب‌بازی به نام پرنده در حال آشامیدن که برای چندین دهه یکی از اصلی‌ترین موارد حاضر در کلاس‌های علوم بود، الهام‌بخش این پروژه پیشگامانه شد.
در یک شاهکار مهندسی قابل توجه، دانشمندان هنگ‌کنگ و گوانگژو، چین، روشی مبتکرانه برای مهار انرژی حاصل از تبخیر آب ابداع کرده‌اند. آنها موتوری ابداع کردند که قادر است از این فرآیند طبیعی به طور مؤثر الکتریسیته تولید کند تا برق ابزار کوچک را تامین کند. این اسباب‌بازی متشکل از دو حباب شیشه‌ای است که توسط یک لوله حاوی متیلن کلرید به هم متصل شده‌اند و از طریق یک مکانیسم ساده و در عین حال جذاب کار می‌کند. همانطور که آب حباب بالایی تبخیر می‌شود، اختلاف فشار ایجاد می‌کند و باعث می‌شود مایع در حباب پایین بالا آمده و پرنده به سمت جلو متمایل شود.
این حرکت تخیل دانشمندان، به ویژه هائو وو(Hao Wu)، استاد دانشگاه صنعتی چین جنوبی و اولین نویسنده این مطالعه را به خود جلب کرد.
او می‌گوید: من شروع به تفکر کردم که آیا می‌توانیم انرژی تبخیر را ابتدا به انرژی مکانیکی و سپس آن را به الکتریسیته تبدیل کنیم.
از یک اسباب‌بازی تا شگفتی‌های فناورانه
«وو» و همکارانش تصمیم گرفتند تا این اسباب‌بازی عجیب و غریب را به یک تولیدکننده انرژی کاربردی تبدیل کنند. این گروه سیستمی ابداع کردند که قادر به جمع‌آوری انرژی مکانیکی تولید شده توسط حرکت پرنده بود.
آنها در آزمایش‌های خود از ۲۰ عدد ال‌سی‌دی(LCD)، حسگرهای دما، ماشین حساب و سایر وسایل الکترونیکی کوچک استفاده کردند. در این آزمایش‌ها به خروجی انرژی بیش از ۱۰۰ ولت دست یافتند که از سایر روش‌های تولید برق مبتنی بر آب بیشتر بود.
با این حال، مسیر موفقیت آنها خالی از چالش نبود. یکی از موانع مهمی که محققان با آن مواجه بودند، اصطکاک درون ژنراتور بود که کارایی را مختل می‌کرد.
برای رفع این مشکل، محققان الیاف طرح‌دار را به عنوان مواد انتقال بار در ماژول‌های نانو ژنراتور چسباندند. این الیاف اصطکاک را به میزان قابل توجهی کاهش دادند تا دستگاه به راحتی کار کند.
این گروه می‌خواهند به اصلاح اختراع خود و جستجوی کاربردهای مختلف برای آن بپردازند. محققان بر این باورند که با تمرکز بر کاربردی بودن و مقیاس پذیری، قادر خواهند بود محصولی را ارائه دهند که قادر به رفع نیازهای انرژی در دنیای واقعی باشد.
جزئیات این مطالعه در مجله «Device» منتشر شده است.
