Energia z morských vĺn vďaka nanogenerátorom

Publikoval: ejrick van newman
23. októbra 2021

Energia z morských vĺn s flexibilným nanogenerátorom podobným morským riasam.

Vlny oceánu môžu byť silné a obsahujú dostatok energie na to, aby počas búrok tlačili piesok, kamienky a dokonca aj balvany. Tieto vlny, ako aj menšie a miernejšie, by sa dali využiť ako zdroj obnoviteľnej energie.

Výskumníci vyvinuli flexibilné generátory energie, ktoré napodobňujú spôsob, akým sa morské riasy kývajú, aby efektívne premieňali povrchové a podvodné vlny na elektrinu.

V mnohých pobrežných zónach siete senzorov zhromažďujú informácie o vodných prúdoch, prílivoch a odlivoch, aby pomohli lode navigovať a monitorovať kvalitu vody. Tento „morský internet“ je poháňaný väčšinou batériami, ktoré je potrebné z času na čas vymeniť, čo je časovo náročné a drahé. Je možné použiť veternú a slnečnú energiu, ale tie nie sú vhodné pre podvodné aplikácie.

V snahe využiť nepretržitý pohyb oceánu ako obnoviteľného zdroja energie, výskumníci pôvodne vyvinuli plávajúce zariadenia, ktoré premieňali energiu vĺn na elektrinu pomocou rotujúcich magnetov. Tieto zariadenia boli ale neefektívne s menej častými vlnami, ako sú tie, ktoré sa nachádzajú pod vodou.

Triboelektrické nanogenerátory (TENG), ktoré sa spoliehajú na to, že povrchy prichádzajúce do styku produkujú statickú elektrinu, by mohli byť tým spôsobom, ako túto výzvu vyriešiť, pretože sú účinné pri zbere nízkofrekvenčnej vlnovej energie s nízkou amplitúdou. Minyi Xu, Zhong Lin Wang a kolegovia sa teda nechali inšpirovať rastlinami žijúcimi na morskom dne, aby vytvorili flexibilné TENG. Výskumníci chceli skopírovať spôsob, akým vlákna morských rias vibrujú, aby sa nabili ohybné triboelektrické povrchy, pričom sa pohyb vĺn premenil na elektrinu na napájanie plávajúcich a ponorených morských senzorov.

Na vytvorenie triboelektrických povrchov výskumníci potiahli 1,5-palcové krát 3-palcové pásy dvoch rôznych polymérov vodivým atramentom. Potom sa medzi pásiky vklinila malá špongia, čím sa vytvorila tenká vzduchová medzera a celá jednotka sa utesnila, takto vznikol TENG.

Pri testoch, keď sa TENG pohybovali hore a dole vo vode, ohýbali sa tam a späť a generovali elektrinu. Keď výskumníci umiestnili TENG do tlaku vody podobného tlaku pod vodou v pobrežných zónach, zistili, že vzduchová medzera medzi týmito dvoma vodivými materiálmi sa zmenšila.

Zariadenia však stále generovali prúd pri tlaku 100 kPa – rovnaký tlak, aký zvyčajne existuje v hĺbke 30 stôp, kde nedochádza k takmer žiadnemu pohybu pod vodou. Vedci nakoniec pomocou vlnovej nádrže demonštrovali, že viacero TENG je možné použiť ako mini podvodnú elektráreň, ktorá dodáva energiu buď pre teplomer, 30 diód LED alebo pre blikajúci miniatúrny maják s LED majákom.

Výskumníci tvrdia, že ich TENG podobný morským riasam by mohol znížiť závislosť na batériách v pobrežných zónach, vrátane námorných senzorov.

Zdroj: nano-magazine.com, http://fumacrom.com/2dKTm

O krok bližšie k energii z morskej vody

Nový nástroj prináša energiu z morskej vody s nulovým obsahom uhlíka o krok bližšie Vedci z McGill University predviedli techniku, ktorá by mohla umožniť výrobu robustných, vysoko výkonných membrán na využívanie bohatého zdroja obnoviteľnej energie. Modrá energia,...

Zlepšenie asfaltových ciest vďaka nanočasticiam

Naposledy sme si písali o tom, ako sa vedcom podarilo priblížiť vďaka nanotechnológii k novému zdroju energie s nulovým obsahom uhlíka. Teraz vedci prišli s jej novým využitím v oblasti budovania kvalitných a odolných ciest. Nový asfalt (WMA) si získava pozornosť v...

Inteligentné obväzy na rany s liečivými senzormi

Inteligentné obväzy na rany s liečivými senzormi. Možnosti využitia nanotechnológií sú široké. Naposledy sme sa pozreli na stavbu nových kvalitných ciest a dnes sa zameriame na oblasť medicíny. Vedci vyvinuli inteligentné obväzy na rany so zabudovanými nanosenzormi,...

Tlačená, flexibilná a nositeľná elektronika

Tlačená, flexibilná a nositeľná elektronika. Inteligentné senzory nemusia obsahovať len obväzy alebo náplaste. Elektroniku budeme čoskoro vedieť tlačiť a nosiť oblečenú. Dopyt po flexibilnej nositeľnej elektronike bol sprevádzaný dramatickým nárastom počtu...

Spoľahlivé dáta na charakterizáciu nanomateriálov

Spoľahlivé dáta na charakterizáciu nanomateriálov Nanomateriály sa dostali do našich životov a pomáhajú zlepšovať - ba dokonca inovovať - mnohé priemyselné odvetvia. V kozmetickom priemysle minerálne nanočastice pomáhajú vytvárať krémy na opaľovanie, ktoré poskytujú...

Nanokryštály vyrobené z amalgámu dvoch kovov

Nanokryštály vyrobené z amalgámu dvoch kovov. Výskumníkom z ETH sa podarilo vyrobiť nanokryštály vyrobené z dvoch rôznych kovov pomocou amalgamačného procesu, pri ktorom tekutý kov preniká do pevného. Táto nová a prekvapivo intuitívna technika umožňuje vyrábať...

Nové zistenia o dodávaní nano liekov proti HIV do mozgu

Nové zistenia o dodávaní nano liekov proti HIV do mozgu. Výskumník biochémie z University of Miami Miller School of Medicine zistil, že systém dodávania liečiv vo forme nanočastíc môže redukovať vírusové rezervoáre HIV/AIDS v mozgu, ktoré normálne prispievajú k...

Boj s hubovými infekciami: Obrovský skok pre nanotechnológie

Boj s hubovými infekciami: Obrovský skok pre nanotechnológie. Majú zhruba rovnakú veľkosť ako častice koronavírusu a sú 1000-krát tenšie ako ľudské vlasy. Novo skonštruované nanočastice vyvinuté vedcami z University of South Australia, dosahujú pri liečbe plesní...

„Nanopoháre“ zachytávajú rozpustený oxid uhličitý a toxické ióny z vody

„Nanopoháre“ zachytávajú rozpustený oxid uhličitý a toxické ióny z vody. Oxid uhličitý z atmosféry sa môže rozpúšťať v oceánoch, jazerách a rybníkoch a vytvárať bikarbonátové ióny a ďalšie zlúčeniny, ktoré menia chémiu vody s možnými škodlivými účinkami na vodné...

Vodoodpudivý nanomateriál inšpirovaný prírodou

Vodoodpudivý nanomateriál inšpirovaný prírodou. Tím vedcov z University of Central Florida vyvinul nový nanomateriál, ktorý odpudzuje vodu a môže zostať suchý, aj keď je ponorený pod vodou. Tento objav by mohol otvoriť dvere vývoju účinnejších povrchov odpudzujúcich...

PREČÍTAJTE SI AJ

ROZPRÁVANIE BEZ HLASIVIEK VĎAKA AI

ROZPRÁVANIE BEZ HLASIVIEK VĎAKA AI

Pre ľudí s poruchami hlasu, vrátane tých, ktorí majú patologické stavy hlasiviek alebo ktorí sa zotavujú po operáciách rakoviny hrtana, je často ťažké alebo nemožné hovoriť. To sa môže čoskoro zmeniť. Tím inžinierov z UCLA vynašiel mäkké, tenké a pružné zariadenie s...

PRVÝKRÁT 100% RECYKLOVANÁ VISKÓZA

PRVÝKRÁT 100% RECYKLOVANÁ VISKÓZA

V súčasnosti sa viskózové textílie vyrábajú z biomasy z lesa a úplne recyklovaná viskóza neexistuje. Vedcom z univerzity v Lunde vo Švédsku sa teraz podarilo vyrobiť novú viskózu – z opotrebovaných bavlnených obliečok. Staré textílie po celom svete končia na smetisku...

NANOGÉLY PRE LEPŠIE ZOTAVENIE PORANENEJ MIECHY

NANOGÉLY PRE LEPŠIE ZOTAVENIE PORANENEJ MIECHY

Prevratný vývoj v liečbe poranení miechy predstavuje nový prístup prostredníctvom použitia špecializovanej nanotechnológie. Tento dodávací systém, známy ako nanogél, je duchovným dieťaťom výskumníkov z Politecnico di Milano. Je dômyselne navrhnutý tak, aby sa...

STARODÁVNE MORSKÉ TVORY POMÁHAJÚ MAKKEJ ROBOTIKE

STARODÁVNE MORSKÉ TVORY POMÁHAJÚ MAKKEJ ROBOTIKE

Mäkká robotika je náuka o vytváraní robotov z mäkkých materiálov, ktorá má výhodu flexibility a bezpečnosti pri interakciách medzi ľuďmi. Tieto roboty sú vhodné pre aplikácie od zdravotníckych zariadení až po zvyšovanie efektivity pri rôznych úlohách. Okrem toho,...

autor

ejrick van newman

Komentáre

0 komentárov