Истражувачи на Универзитетот Бингамтон развија нов вид тапети што ја претвораат влажноста во затворен простор во мали количини електрична енергија и се надеваат дека ќе ја подобрат технологијата за да постигнат повисоки приноси на енергија. Професорот Сеокхун Шон Чои, член на факултетот на Одделот за електротехника и компјутерско инженерство на Колеџот за инженерство и применети науки „Томас Џ. Вотсон“, го предводеше истражувањето објавено во списанието Advanced Energy Materials.
Тапетите користат мали генератори на електрична енергија од влага (MEG) кои апсорбираат молекули на вода од воздухот. Апсорбираната влага предизвикува дисоцијација и движење на јони во материјалот, создавајќи градиент на концентрација на јони. Ова раздвојување на полнежот воспоставува напон низ уредот, овозможувајќи производство на електрична енергија.
MEG-овите не треба да се натпреваруваат со извори на енергија со висока енергија. Наместо тоа, тие можат да послужат како наменски извори на енергија за електроника со ниска потрошувачка на енергија – како што се сензори за животната средина, модули за безжична комуникација, интерфејси за паметни згради и други уреди за собирање податоци за растечкиот „интернет на нештата“.
Ниту еден дизајн компатибилен со внатрешна употреба претходно не ја комбинирал потребната технологија со естетиката што би ја очекувал сопственикот на домот, па затоа тимот на Бингамтон надмина неколку предизвици за да ја реализира својата идеја.
Најчестите MEG користат вертикални или хоризонтални структури со асиметрична дистрибуција на хигроскопски или материјали што генерираат јони. Едната област по можност апсорбира влага, додека другата промовира десорпција или испарување, создавајќи одржлив градиент на концентрација на влага и јони што промовира одвојување на полнеж.
Сепак, скалирањето на оваа архитектура на низи со големина на ѕид може да доведе до неефикасно користење на просторот и тешкотии во одржувањето на насочениот транспорт на влага на големи површини. За да се справат со овие ограничувања, истражувачите се потпреа на пионерската работа на Чои во електрониката за хартија за да развијат нова MEG архитектура што наликува на микрочип на печатена плочка.
Глицеролот на рабовите ја заробува влагата од воздухот, додека издигнатата структура на поливинилпиролидон (PVP) во центарот, обрабена со восочен слој, го контролира ослободувањето и испарувањето на влагата. Овој просторен дизајн го насочува транспортот на влага од областа на апсорпција до областа на испарување, одржувајќи поконтролиран градиент за континуирано производство на енергија.
Бидејќи сопствениците на куќи не сакаа да видат многу жици, друга клучна карактеристика на дизајнот значеше поставување на сите жици за MEG уредите на задната страна од тапетите. Истражувачите ги поврзаа генераторите сериски и паралелно за да видат која поставеност произведува најмногу енергија, но двата методи дадоа слични резултати.
Засега, Чои ги гледа MEG низите како начин за напојување на мали уреди како што се сензори за животната средина или безжични тастатури, а воедно и регулирање на влажноста во просторијата.
„Вложуваме многу енергија во HVAC системите за да ја отстраниме влагата од воздухот, но ако го користиме овој концепт, би можеле да го намалиме или контролираме нивото на влага, а сепак да генерираме електрична енергија“, рече тој.
(Vidi.hr)
(фото: Pexels/Max Vakhtbovych)
