Специалисты Университета Калифорнии в Лос-Анджелесе (UCLA) разработали первое в своем роде устройство, которое производит электричество из падающего снега.
© Gorlov-KV | shutterstpck
«Устройство компактное и недорогое, может работать в отдаленных районах, так как производит собственную электроэнергию и не нуждается в батареях», — сказал автор исследования Ричард Канер.
Изобретение, названное снежным трибоэлектрическим наногенератором, генерирует заряд посредством статического электричества и производит электроэнергию от обмена электронами. Статическое электричество возникает в результате взаимодействия одного материала, который захватывает электроны, с другим, который отдает.
Снег заряжен положительно и отдает электроны. Силикон — синтетический материал, состоящий из атомов кремния и кислорода в сочетании с углеродом, водородом и другими элементами — заряжен отрицательно. Когда падающий снег контактирует с поверхностью силикона, то происходит обмен электронами, производящий заряд, который получает генератор.
По словам ученых, около 30 % поверхности Земли каждую зиму покрыто снегом. Новое устройство имеет форму пластины и может быть интегрировано в солнечные панели, чтобы обеспечить непрерывное энергоснабжение во время снегопада.
Кроме того, устройство способно определять, сколько снега падает и в каком направлении, а также направление и скорость ветра, то есть выполнять функции метеостанции. Помимо этого, оно может использоваться в зимних видах спорта, например, для более точной оценки и улучшения характеристик лыжника при беге, ходьбе или прыжках. Также имеет потенциал для определения основных моделей движения, используемых при катании на беговых лыжах, которые невозможно обнаружить с помощью умных часов.
Для его создания была применена технология 3D-печати. Учитывая простоту изготовления и доступность силикона, может быть произведено по низкой цене, отмечают авторы.
Исследование опубликовано в журнале Nano Energy.