Vědci ze Švýcarska vyvinuli novou technologii, díky které můžete při chůzi vyrobit elektřinu. Prototyp „nanogenerátoru“ tvoří dřevěná podlaha, která při nášlapu vyrábí obnovitelnou energii. O studii, která se objevila v odborném časopise Matter, informuje The Guardian.
Energetická účinnost budov by se mohla výrazně zlepšit tím, že se stavebním materiálům umožní přeměnit mechanickou energii jejich obyvatel přímo na užitečnou elektřinu, píší autoři studie v úvodu práce.
Vědci proto vyvinuli high-tech technologii, která umožňuje vyrábět elektřinu neobvyklým způsobem. Zařízení využívá dřevo v kombinaci se silikonovým povlakem a zabudovanými nanokrystaly.
Fenomén, který k tomu využívají, se nazývá triboelektřina. Ta vzniká třením látek o sebe. Jako když k vám v dětství někdo přiběhl a začal vám třít balónkem vlasy. Elektrony totiž třením mohou přecházet z jednoho objektu na druhý. V případě této technologie k tomu dochází v důsledku kontaktu a oddělení, když dojde k došlápnutí.
„Dřevo jako takové je strašný triboelektrický materiál, ale dřevo je vynikající stavební materiál,“ uvedl pro The Guardian Guido Panzarasa ze švýcarských institucí ETH Zürich a Swiss Federal Laboratories for Materials Science and Technology Dübendorf. Dřevo sice nemá silnou tendenci ztrácet ani přitahovat elektrony, ale má jiné výhody. Jedná se o přírodní a obnovitelný zdroj, který také ukládá oxid uhličitý.
Silikon a nanokrystaly přinesou kýžené vlastnosti
Z toho důvodu, že samo o sobě požadované vlastnosti nemá dostatečně dobré, pokryli vědci jeden kus silikonem (získává elektrony) a druhý kus nanokrystaly (ztrácí elektrony).
I přesto ale záleží na typu dřeva. Ukázalo se, že radiálně řezaný smrk, který se běžně používá pro stavbu v Evropě, generuje 80krát více elektřiny než přírodní dřevo. Smrk je navíc levný a dostupný a má příznivé mechanické vlastnosti, dodává Panzarasa.
K výrobě elektřiny není potřeba ale celá podlaha. Pro pohon domácích LED lamp a různých malých elektronických zařízení stačil vědcům menší kus než je běžný papír formátu A4. Při nášlapu člověka dokázal takový prototyp rozsvítit žárovku.
Záleží také na typu dřeva. Foto: Pixabay
„Představte si, že s těmito druhy zařízení vytvoříte podlahu, množství energie, které by mohli produkovat lidé, kteří jen chodí,“ řekl Panzarasa. Uvádí, že tím chtěli ukázat, jak je možné upravit dřevo relativně ekologickým postupem, aby bylo triboelektrické.
Profesor Nick Jenkins, který se studie nezúčastnil, podotknul pro The Guardian, že v případě, že by byl ale potřeba nepřetržitý přísun energie, například pro osvětlení, pak by to k zajištění vstupního výkonu vyžadovalo nepřetržitý pohyb.
Panzarasa dodal, že se však jedná pouze o data dokazující koncept a technologie potřebuje více práce, než bude možné ji rozšířit pro průmyslové využití.
