A vadonatúj megoldás, ami az IoT korszak egyik legfontosabb vívmánya lehet, 140-szer nagyobb teljesítménysűrűséget mutat, mint a hagyományos nanogenerátorok, és bármilyen mechanikai mozgás felhasználásával képes villamosenergia előállítására.
Az áttörést a brit Surrey Egyetem Fejlett Technológiai Intézete (ATI) érte el: tudósaik energiatakarékos és rugalmas nanogenerátorokat fejlesztettek: olyanokat, amelyek 140-szer nagyobb teljesítménysűrűséget mutatnak, mint a ma ismert, hagyományos nanogenerátorok. Az egészen apró eszközök mindennapi mechanikai energiát, például mozgást alakítanak át, és teszik ezt olyan hatékonysággal, hogy minden hasonló eszközhöz képest nagyobb mennyiségű elektromos energiát állítsanak elő.
Az ATI-féle nanogenerátor egy váltócsoporthoz hasonlítható: ahelyett, hogy egyetlen elektróda önmagában szállítaná az elektromos töltést, minden elektróda gyűjt és hozzáad, majd továbbítja a következőnek, így növelve az összetett energiát a „töltésregenerációs hatásnak” nevezett folyamat során. A kutatók szerint, amíg egy hagyományos nanogenerátor 10 milliwatt (mW) teljesítményt termel, az új technológiával ez a teljesítmény több mint 1000 mW-ra növelhető, ami lehetővé teszi az energiatermelést különböző mindennapi alkalmazások számára.
„A nanogenerátorokkal kapcsolatos álom az, hogy mindennapi mozgásokból, például reggeli kocogásból, mechanikai rezgésekből, óceán hullámaiból vagy ajtónyitásból tudjunk energiát nyerni. A mi nanogenerátorunk kulcsfontosságú újítása, hogy 34 apró energiagyűjtőt finomhangoltunk lézeres technikával, amely gyártásban is alkalmazható, további energiahatékonyság növelése céljából – magyarázta Delowar Hussain kutatvezető. – A legizgalmasabb, hogy a nagy energiagyűjtő sűrűséggel rendelkező apró eszközünk egy napon versenyre kelhet a napelemek teljesítményével, és képes lehet például önálló érzékelők vagy okos otthoni rendszerek működtetésére, amelyek így soha nem igényelnek majd akkumulátor cserét.”
Az eszköz egy ún. triboelektromos nanogenerátor (TENG). A különlegessége az, hogy a kutatók szerint olyan anyagokat használ, amelyek érintkezéskor elektromos töltést generálnak, majd szétválnak.
Ravi Silva professzor, a tanulmány társszerzője, egyben az ATI igazgatója kiemelte: mivel az emberi környezeteke (ideértve az otthoni, irodai, gyári stb. infrastruktúrákat) egyre több IoT eszközt alkalmaznak – és az előrejelzések szerint pár éven belül már a 50 milliárd darab lesz forgalomban belőlük – óriási szükség van új energiatermelő alternatívákra. Az egyik legjobb megoldás a TENG lehet. „Helyi zöldenergia-megoldásokra van szükség, és ez a technológia kényelmes, vezeték nélküli megoldást kínálhat - olyat, ami bármilyen mechanikai mozgásból képes energiát nyerni, kisebb eszközök működtetéséhez. Ez lehetőséget nyújt a tudományos és mérnöki közösség számára, hogy innovatív és fenntartható megoldásokat találjanak a globális kihívásokra.”
A kutatók annyira hisznek a TENG piacképességében, hogy a tervek szerint saját vállalatot hoznak létre a felskálázására és gyártására. Az első cél az önálló, nem invazív egészségügyi érzékelők fejlesztése lesz, ún. triboelektromos avagy elektrosztatikus töltéstechnológia felhasználásával.
A főoldali képen a nanogenerátor prototípusa. Fotó: Surrey Egyetem
Idei legnagyobb vörösborélményem nem valami flancos és drága nagybor, hanem a Mumus.
2024. szeptember 16. és 20. között tartják Bécsben a Nemzetközi Atomenergia Ügynökség közgyűlésének 68., éves rendes ülését, amelyet követően 17–18-án tudományos fórumot is tartanak az élelmezésbiztonságról.