КиберпанкДеталиТехнологии

Американские инженеры создали «пластырь», генерирующий электричество из пота

Устройство может производить энергию, даже когда человек спит.

Ранее все подобные разработки требовали интенсивных движений для генерации энергии.

Бриф 

Что произошло: инженеры из США создали «пластырь», генерирующий электричество из пота.

Почему это важно: такие устройства можно использовать для питания гаджетов. Это поможет как обычным пользователям, так и тем, кто, например, работает в отдаленных районах, где нет электричества. 

Контекст: ученые уже разработали рубашку и рюкзак, вырабатывающие энергию. В Москве предложили укладывать плитку с такой технологией на новых станциях метро.

Тенденции: по прогнозам спрос на электроэнергию вырастет к 2040 году на 60%. При этом остро стоит вопрос о том, как избежать роста нагрузки на окружающую среду при ее производстве. 

Что произошло

Инженеры из Калифорнийского университета создали устройство, которое вырабатывает электроэнергию из пота, даже когда человек спокойно сидит или спит.

  • Ранее все подобные разработки требовали от человека интенсивных движений для генерации достаточного количества энергии.
  • Чтобы обойти это ограничение, ученые искали участок тела, который сильно потеет, даже когда человек находится в спокойном состоянии. В конечном счете они обратили внимание на кончики пальцев. Они выделяют в 100–1000 раз больше пота, чем любая другая часть тела. Люди этого не замечают, потому как пот быстро испаряется в этих местах. 
  • Энергия в подобных устройствах вырабатывается благодаря тому, что биотопливные клетки содержат ферменты, под воздействием которых происходит обмен электронами между молекулами молочной кислоты и кислорода, присутствующими в человеческом поту. В результате образуется непрерывный электрический ток низкого напряжения. 
  • В ходе эксперимента изобретатели получили за 10 часов количество энергии, достаточное для того, чтобы питать смарт-часы в течение суток.
  • Прикрепленное к кончику пальца устройство также содержит пьезоматериал. Он вырабатывает дополнительное электричество, например, когда человек печатает на клавиатуре или играет на пианино.

Почему это важно

  • Инженеры называют свое изобретение «крайне эффективным биоэнергетическим комбайном», который может заряжать гаджеты и прочую электронику.
  • Подобные устройства подойдут для повседневных нужд и даже для работы в экстремальных условиях в отдаленных районах, где нужно электричество, но нет возможности его провести. 

Контекст 

«Биоэнергетический комбайн» на пальце — не единственное подобное изобретение, способное генерировать энергию. 

  • Та же группа разработчиков создала рубашку, которая производит электричество. Они прикрепили к ткани тончайшие биотопливные элементы, работающие от пота, трибоэлектрические генераторы с приводом от движения и конденсаторы для хранения произведенной электроэнергии, а также тончайшие непромокаемые микросхемы.
  • Рубашку можно складывать, растягивать и даже бережно стирать без использования моющих средств. 
  • Участники эксперимента носили ее во время бега или занятий на велотренажере в течение 10 минут, после чего им предлагалось отдохнуть 20 минут. Энергии, которую удавалось собрать, хватало для питания наручных смарт-часов.
  • Команда французских инженеров придумала рюкзак, который генерирует энергию при ходьбе. Он состоит из маятника и устройства по сбору энергии. Маятник раскачивается вперед и назад, когда человек идет. Нижний конец маятника упирается в пружины, которые соединены с модулем сбора энергии. 
  • В Москве на новых станциях метро планируют положить плитку, которая преобразует в электроэнергию шаги пассажиров. Если подобную технологию внедрить на Большой кольцевой линии, то в сутки можно получать до 6 мегаватт электроэнергии. Этого хватит на освещение станций ночью, питание информационных табло и поддержание работы Wi-Fi. 

Тенденции

  • Международное энергетическое агентство (МЭА) прогнозирует рост спроса на электроэнергию к 2040 году на 60%. Ожидается, что природный газ, ветряная и солнечная энергетика обеспечат 70% дополнительной генерации. 
  • Вместе с этим ученые ищут способы избежать роста нагрузки на окружающую среду при производстве электроэнергии. Сейчас оно сопряжено с причинением значительного ущерба экологии. Фильтры на угольных электростанциях не способны улавливать вредные выбросы. Атомные электростанции выбрасывают большое количество теплоты в водоемы, что приводит к значительному изменению в их экосистемах. Создание ГЭС приводит к затоплению местности, обрушению берегов рек и загрязнению их акватории. 
Копировать ссылкуСкопировано