تولید برق با مچاله کردن فویل‌های آلومینیومی

به گزارش خبرنگار خبرگزاری علم و فناوری آنا، تکان دادن چند توپک مچاله‌شده از فویل ممکن است عمل چندان سازنده‌ای به نظر نرسد، اما در کمال تعجب، می‌تواند برق کافی برای روشن کردن یک چراغ «ال‌ای‌دی» (LED) کوچک را تولید کند.

توپک‌های مچاله‌شده فویلی که تکان داده می‌شوند، بخشی از یک ابزار لوله‌ای به نام «نانو ژنراتور تریبوالکتریک» هستند که محققان برای مهار انرژی جنبشی ساخته‌اند.

در این پژوهش، با حرکت دادن بار‌های تولیدشده از طریق الکتریسیته تماسی و القای الکترواستاتیک (الکتریسیته ساکن را مد نظر داشته باشید)، انرژی مکانیکی می‌تواند به الکتریسیته تبدیل شود. اولین دستگاهی که از این نوع فیزیک برای تولید برق استفاده کرد، کار پژوهشی «ژونگ لینگ وانگ» از آکادمی علوم چین در پکن و همکارانش در سال ۲۰۱۲ بود.

ایده‌های مشابه، مانند گرفتن انرژی مکانیکی تولید شده توسط امواج صوتی و تبدیل آن‌ها به برق، نیز برای یک دهه یا بیشتر وجود داشته است. از آن زمان تاکنون این ایده بار‌ها تکرار شده و گروه‌های مختلف تحقیقاتی در تلاش‌های خود مواد را تغییر داده و طرح‌های مختلف را به بوته آزمایش گذاشتند. چنین فناوری می‌تواند در خانه‌های هوشمند، لباس‌های چندمنظوره و سایر حسگر‌های راه دور به کار برده شود.

اکنون دانش‌پژوهان کره جنوبی در جدیدترین تحقیقات خود توپک‌های فویلی را به‌عنوان راهی برای تولید برق و همچنین راهی برای بازیافت فویل آلومینیومی پیشنهاد کرده‌اند که در غیر این صورت به سطل زباله می‌رود. بر اساس این پژوهش، این دستگاه «در درجه اول از یک بستر اکریلیک، یک لایه پلی تترا فلوئورواتیلن (PTFE) القاکننده بار، الکترود‌های بالا و پایین آلومینیومی و فویل آلومینیومی مچاله شده تشکیل شده است». توپ‌های فویل که دارای بار مثبت هستند، در حین تکان دادن، الکترون‌ها را از یک الکترود به الکترود دیگر می‌فرستند.

این سازوکار، در تعامل با هوای اطراف خود، می‌تواند میدان الکتریکی ایجاد کند که نقش مهمی در چرخه شارژ و تخلیه شارژ دارد که معمولاً در باتری‌ها دیده می‌شود. این فرآیند می‌تواند برق مورد نیاز برای تولید اندکی آب‌میوه را تأمین کند. اگرچه این مقدار ناچیز انرژی ممکن است هرگز نتواند تجهیزات الکترونیکی بزرگ‌تری مانند یک تلویزیون صفحه تخت را تأمین کند، اما می‌تواند در یک شارژر سبک و قابل حمل ادغام شود. این دانشمندان دستگاه ابداعی خود را روی دستگاه‌های کوچک‌تری مانند لامپ LED و لامپ‌های تجاری ۳۰ وات آزمایش و عملکرد خوب آن را گزارش کردند.