Исследователи Бингемтонского университета в Нью-Йорке разработали новый метод извлечения влаги из воздуха и преобразования ее в электричество. Об этом говорится в статье, опубликованной на сайте университета, передает Interesting Engineering.
В частности команда ученых описала свое бумажное носимое устройство, которое обеспечит постоянный высокоэффективный выход электроэнергии благодаря улавливанию влаги.
"Переносная электроника будет использовать методы сбора энергии в будущем, но сейчас эти методы очень нерегулярны во времени, случайны в расположении и неэффективно преобразуются. Меня заинтересовала эта тема, потому что влага в нашем воздухе является повсеместной, и я понял, что собирать энергию из влаги очень просто", - объяснил профессор Бингемтонского университета Сохен "Шон" Чой.
Благодаря знаниям, которые Лаборатория биоэлектроники и микросистем Чоя получила о биобатареи за последние 15 лет, генератор использует споры бактерий как "функциональную группу", расщепляющую молекулы воды на положительные и отрицательные ионы.
"Капилляры бумаги поглощают споры, создавая градиент с большим количеством положительных ионов сверху, чем снизу. Этот дисбаланс приводит к возникновению электрического заряда. Добавление слоя бумаги Janus, гидрофобного с одной стороны и гидрофильного с другой, улучшает поглощение влаги. Этот слой притягивает молекулы воды и удерживает их внутри устройства, пока они не будут обработаны", - объяснили в Interesting Engineering.
Благодаря такому исследованию предполагается создание устройств, которые полностью изготовлены из бумаги, гибких, удобных для ношения, масштабируемых и одноразовых без ущерба для экологии.
В частности Чой считает, что такой влажный электрический генератор является революционным для маломощных датчиков, доставки лекарств или электрической стимуляции.
Кроме того, ученый намерен уменьшить размер устройства до уровня микроэлектромеханических систем (MEMS).
"Размер одного устройства слишком велик для меня. Я сторонник MEMS! Уменьшив каждый блок и соединив больше элементов на меньшей площади, мы можем значительно повысить плотность мощности. Кроме того, поскольку мы используем бумагу, мы можем попробовать много других идей, включая технику оригами", - добавил он.
В то же время когда другие исследователи разрабатывают устройства, которые можно носить в течение длительного времени, Чой считает, что ему нужно идти в другом направлении и сосредоточиться на одноразовых устройствах, которые не будут засорять окружающую среду электронными отходами.
"Я не хочу носить что-то целый день в течение четырех месяцев. Я хочу использовать его в течение короткого времени, а затем выбросить - поэтому в этом смысле бумага является лучшим", - считает Чой.
Другие научные открытия
Как писал УНИАН, 5 ноября был запущен в космос первый в мире деревянный спутник, который создали японские исследователи. Сначала спутник доставили на Международную космическую станцию в рамках миссии SpaceX, а позже его вывели на орбиту на высоте около 400 км над Землей.
Также ученые выяснили, что Марс был пригодным для жизни около 3,9 миллиарда лет назад, что на сотни миллионов лет позже, чем считалось ранее. Это свидетельствует о том, что планета могла сохранять свое магнитное поле, которое нужно для защиты от вредного космического излучения, дольше, чем предполагалось до этого открытия.
