ساخت دستگاه تولیدکننده برق از رطوبت هوا

پژوهشگران دستگاهی ساخته‌اند که با استفاده از ژلاتین، نمک و کربن فعال، رطوبت هوا را به برق تبدیل می‌کند.

کد خبر: ۴۱۷۵۴۶

تاریخ : ۰۵ خرداد ۱۴۰۵ - ۱۱:۱۲

نوشته

به گزارش شهرآرانیوز؛ وبگاه تِک‌اِکسپلور در گزارشی آورده است:

رطوبت هوا معمولاً برای تجهیزات الکترونیکی مشکل‌ساز است، اما پژوهشگران دانشگاه کوئین مری لندن، دانشگاه واریک، کالج سلطنتی لندن و دانشگاه مرکاتوروم ایتالیا روشی یافته‌اند که این رطوبت را به منبع انرژی تبدیل می‌کند.

دستگاه جدید که مولد برق رطوبتی (Moisture-Electric Generator) نام دارد، از مواد خوراکی و در دسترس ساخته می‌شود از جمله:

ژلاتین (ماده‌ای که در ژله استفاده می‌شود)؛

نمک طعام (کلرید سدیم)؛

کربن فعال (ماده‌ای شبیه ذغال که در تصفیه آب کاربرد دارد).

چگونه کار می‌کند؟

دستگاه با جذب ذرات آب از هوای اطراف یا از سطح پوست انسان کار می‌کند. وقتی محلول ژلاتین و نمک خشک می‌شود، خودبه‌خود به ساختاری سه‌لایه تبدیل می‌گردد.

این ساختار در معرض رطوبت، باعث حرکت ذرات باردار درون ماده می‌شود و برقی پایدار تولید می‌کند. هر واحد از این دستگاه حدود یک ولت برق تولید می‌کند و این تولید برق بیش از ۳۰ روز ادامه می‌یابد.

{$sepehr_key_215865}

قدرت کافی برای روشن‌کردن چراغ‌ها

پژوهشگران با اتصال چندین واحد به یکدیگر، ولتاژی تا ۹۰ ولت و جریانی تا ۵.۰۸ میلی‌آمپر به‌دست آوردند. این میزان برق برای روشن‌کردن یک رشته ۴۰ چراغ اِل‌ای‌دی (چراغ‌های کم‌مصرف) کافی است.

دکتر مینگ دونگ (Ming Dong)، نویسنده اول پژوهش، می‌گوید: تولید ولتاژ بالا معمولاً به فرآیند‌های ساخت پیچیده یا مواد کمیاب نیاز دارد؛ اما این کار نشان می‌دهد که می‌توان با مواد ساده و پایدار به عملکرد خوبی دست یافت.

نقش دوگانه: هم برق تولید می‌کند، هم حسگر است

این دستگاه علاوه بر تولید برق، می‌تواند به‌عنوان حسگر نیز عمل کند. خروجی الکتریکی این دستگاه به تغییرات رطوبت حساس است؛ بنابراین، می‌تواند سیگنال‌های بدن را که با رطوبت مرتبط هستند، تشخیص دهد.

پژوهشگران نشان دادند که این دستگاه می‌تواند:

الگوی تنفس را در لحظه پایش کند؛

تغییرات گفتار را از طریق رطوبت بازدم تشخیص دهد؛

برای کاربرد‌هایی که نیاز به لمس فیزیکی ندارند (مثل تشخیص نزدیک‌شدن دست) استفاده شود.

این ویژگی‌ها آن را برای سامانه‌های پایش سلامت پوشیدنی و رابط‌های انسان و ماشین بدون نیاز به باتری مناسب می‌کند.

زیست‌تخریب‌پذیر و دوستدار محیط‌زیست

یکی از مزیت‌های کلیدی این فناوری این است که دوستدار محیط‌زیست است. برخلاف وسایل الکترونیکی معمولی که پر از پلاستیک و فلزات سمی هستند، این دستگاه به‌راحتی در طبیعت تجزیه می‌شود. پس از استفاده، دستگاه می‌تواند در عرض چند هفته در خاک تجزیه یا در آب حل شود و مواد آن بازیافت گردد.

دکتر دیمیتریوس پاپاجورجیو (Dimitrios Papageorgiou)، نویسنده مسئول پژوهش، می‌گوید: هدف ما بازاندیشی در طراحی و ساخت مواد الکترونیکی بود. این پژوهش نشان می‌دهد که دستگاه‌های پرانرژی را می‌توان از مواد کم‌هزینه و دوستدار محیط‌زیست ساخت.

منبع: ایرنا

{$sepehr_key_215864}