Учені знайшли спосіб генерувати в 10 разів більше електрики за допомогою води

Дослідники з Королівського технологічного інституту Мельбурна і Мельбурнського університету виявили, що вода, яка тече, може генерувати електричний заряд у 10 разів сильніше, ніж вважалося раніше. Вони опублікували статтю про своє відкриття в журналі Physical Review Letters.

Учені помітили: коли крапля води стикається з крихітним горбком або шорсткою плямою на робочій поверхні, то накопичує силу, доки раптово не натрапляє на перешкоду або не огинає її. У цей момент створюється тривалий електричний заряд, і раніше такого явища не помічали. Ймовірно, він не зникає, а зберігається весь час руху.

Нещодавно інша група вчених знайшла ще один незвичайний спосіб видобутку енергії. Для нього потрібні алюміній і морська вода.

Розуміючи, як вода накопичує заряд, можна створити спеціальні горбисті поверхні, щоб контролювати виробництво електроенергії. віденціальні додатки включають підвищення безпеки зберігання палива, поліпшення зберігання енергії та підвищення ефективності зарядки.

"Більшість людей спостерігають, як дощова вода хаотично стікає по вікну або лобовому склу автомобіля, але не знають, що це генерує крихітний електричний заряд. Раніше вчені вважали, що це явище відбувається, коли рідина залишає поверхню, яка з вологої стає сухою. У цій роботі ми показали, що заряд може створюватися, коли рідина вперше стикається з поверхнею, коли вона переходить із сухого стану у вологий, і він у 10 разів сильніший, ніж заряд від вологого до сухого", — пояснив доктор Пітер Шеррелл.

Під час дослідження вчені використовували воду та матеріал, що використовується в тефлоні, політетрафторетилен (ПТФЕ). Тефлон використовується для транспортування рідин, але не проводить електрику, що заважає безпечно витягувати заряд.

Команда виміряла електричний заряд і площі контакту, створювані краплями води, що поширюються і стискаються на плоскій пластині з тефлону, що фактично імітувало рух крапель по поверхні. Потім використовувала спеціальну камеру для зйомки окремих кадрів прилипання і ковзання крапель, одночасно вимірюючи зміну заряду.

Перше зіткнення води з поверхнею призвело до найбільшої зміни заряду — від 0 до 4,1 нанокулонів (нКл). Тобто найефективніше енергія виробляється під час падіння крапель. Дослідники планують вивчити явище переривчастого ковзання з іншими типами рідин і поверхонь.

Заряд коливався в діапазоні від 3,2 до 4,1 нКл, оскільки взаємодія води з поверхнею чергувалася між вологою і сухою фазами.

Для накопичення заряду розглядають не тільки воду, а й різні наявні види палива. Учені звернули увагу, що виникнення електричного розряду всередині контейнера з легкозаймистими рідинами може бути небезпечним, тому необхідно безпечно розрядити накопичений на твердій поверхні заряд після того, як рідина переміститься далі.

"Наразі під час використання наявних видів палива накопичення заряду знижується за рахунок обмеження потоку, використання присадок або інших заходів, які можуть виявитися неефективними в нових видах палива. Ці знання можуть допомогти нам розробити покриття, які можуть знизити заряд у нових видах палива", — додав Джо Беррі, експерт з гідродинаміки з кафедри хімічної інженерії Мельбурнського університету.

Раніше писали про незвичайні генератори електроенергії, що працюють на воді. Деякі з них можна зробити самостійно.