Inovatívna papierová tapeta generuje elektrinu z vlhkosti vzduchu

KĽÚČOVÉ ZISTENIA:

• Výskumníci vyvinuli tapetu, ktorá premieňa interiérovú vlhkosť na využiteľný elektrický prúd.

• Testovacie pole zložené z 1 596 papierových dlaždíc dokázalo napájať bezdrôtovú klávesnicu.

• Systém aktívne znižuje vlhkosť v testovacej miestnosti, čím odľahčuje záťaž klimatizačných systémov.

Interiérové steny budov by už čoskoro mohli slúžiť ako nenápadné generátory elektriny pre menšie zariadenia. Vnútri sa vlhkosť prirodzene drží na stabilnej úrovni, ktorú neustále dopĺňa ľudské dýchanie alebo varenie. Vedci preto vytvorili papierové dlaždice s rozmermi 2 x 2 cm na zachytávanie tejto vzdušnej vlhkosti. Základným materiálom je špeciálny papier s hrúbkou iba 340 mikrometrov, čo zjednodušuje jeho plošnú inštaláciu.

Zdroj foto: Sean Choi - Binghamton University

Každá dlaždica obsahuje 3 špecifické zóny, ktoré spolu vytvárajú dômyselný fyzikálno-chemický mechanizmus. Okraje sú napustené glycerolom, ktorý pohlcuje vodnú paru zo vzduchu a mení ju na tekutinu. Stredná časť obsahuje polymér, ktorý vďaka kapilárnemu efektu ťahá kvapky smerom do stredu papiera. Tento stred chráni vosk, takže voda ním nepretečie, no mikroskopické póry umožňujú jej spätné odparovanie.

Prietok vody spôsobuje uvoľňovanie protónov, čo vytvára elektrické napätie následne zbierané tenkými grafitovými elektródami. Z hľadiska výkonu dokáže takáto dlaždica vygenerovať napätie približne 0,34 V vo vlhkom prostredí. Zapojením do väčšej siete sa výkon násobí, pričom pole z 1 596 kusov vyprodukovalo až 3,5 V.

Zdroj foto: Sean Choi - Binghamton University

Okrem výroby prúdu má papierový systém aj významný potenciál pri pasívnom regulovaní mikroklímy v domácnosti. Počas testov v uzatvorenej komore dokázalo 28 dlaždíc znížiť relatívnu vlhkosť zo 75 % na 50 %. Takéto pohlcovanie vlhkosti môže vo veľkom meradle ušetriť množstvo energie spotrebovanej klasickými domácimi klimatizáciami.

PREČO JE TO DÔLEŽITÉ: Technológia spája ekologickú výrobu energie s pasívnou úpravou vzduchu, čo umožňuje prevádzkovať inteligentné senzory bez batérií a prístupu do siete.

Zdroj: newatlas.com foto: Sean Choi - Binghamton University