Ученые предложили заряжать смартфоны росой

В прошлом году исследователи из MIT обнаружили, что капли воды, при конденсации отпрыгивающие от сверхгидрофобных поверхностей, могут получать электрический заряд. Теперь та же команда показала, что этот процесс можно использовать для производства электроэнергии для питания электронных устройств. Результаты исследования были опубликованы в журнале Applied Physics Letters.

Новая технология, разработанная инженерами из Массачусетского технологического института, позволит заряжать мобильные устройства за счет влаги в воздухе. Кроме того, систему можно настроить на производство чистой воды, говорится на сайте MIT.

Устройство имеет простую конструкцию – оно состоит из нескольких чередующихся плоских пластин из металла. Хотя тестовое устройство использовало медные пластины, оно, как утверждают ученые, может работать с любым металлическим проводником, в том числе с более дешевым алюминием.

В первоначальных испытаниях таким способом удалось сгенерировать ничтожное количество энергии – 15 пиковатт (пВт) на квадратный сантиметр пластины. Однако ученые говорят, что технология позволяет выйти на 1 микроватт энергии. Такой результат будет сравним с другими системами, предназначенными для сбора отходящего тепла и вибраций. Собранного количества энергии достаточно для нормальной работы удаленных электронных устройств. Например, устройство размером с 50-сантиметровый кубик полностью заряжает мобильный телефон за 12 часов.

Однако у технологии есть некоторые ограничения: поскольку процесс основан на конденсации, для работы системы нужен источник с температурой ниже окружающего воздуха.

В основе системы лежит разработка 2013 года – капли на сверхгидрофобной поверхности, сливаясь в более крупные капли, преобразуют поверхностную энергию в кинетическую. Иногда капельки спонтанно отскакивают, увеличивая теплопередачу на 30 процентов по сравнению с другими методами. Как было обнаружено позже, капли-скакуны получают небольшой электрический заряд. А это означает, что теплопередачу можно увеличить за счет разноименного заряда близлежащей металлической пластины.

Исследователи продемонстрировали, что тот же самый процесс может быть применен для выработки энергии – достаточно оснастить вторую пластину гидрофильной поверхностью. Прыгая, капли передают заряд от одной пластины к другой. Выработка электроэнергии осуществляется за счет накопленной разницы зарядов между пластинами, соединенных между собой внешней цепью.

Атмосфера служит огромным источником энергии, и все, что вам нужно – это разность температур между наружным воздухом и устройством, говорят ученые.