2
24,7 тыс

Создан генератор, который вырабатывает электроэнергию за счет падения капель дождя

❋ 3.6

Команда китайских инженеров разработала модель магнитоэлектрического генератора, способного эффективно преобразовывать энергию падающих капель в электричество. Устройство может быть полезно для районов с повышенной сезонной влажностью. Разработка ученых в теории выглядит перспективно, но вызывает некоторые вопросы. В частности, пока не ясно, можно ли найти ей практическое применение.

генератор
Схема работы нового генератора. Установка чем-то напоминает кастрюлю с неодимовым магнитом и крышкой из водоотталкивающей магнитной пленки, которая прикреплена к катушке / © Dalian University of Technology, Yonghui Zhang

Люди используют энергию воды для производства электричества на протяжении 150 лет. Сперва пытались «приручить» реки, для чего в конце XIX века стали строить гидроэлектростанции. С развитием технологий некоторые специалисты переключили внимание на дождь, а именно — на энергию его капель. Полученной энергией ученые хотели научиться «питать» небольшие системы вроде светодиодных ламп и вентиляторов, а также повысить с ее помощью эффективность солнечных панелей во время пасмурной погоды, когда солнечного света минимум.

Группа китайских инженеров под руководством Юнхуэйя Чжана (Yonghui Zhang) из Даляньского технологического университета разработала устройство, способное генерировать переменный ток из падающих капель дождя. Ученые назвали свою установку супергидрофобным магнитоэлектрическим генератором (uperhydrophobic magnetoelectric generator, MSMEG) и рассказали о ней в статье, опубликованной в журнале ACS Applied Materials & Interfaces.

По сути, это небольшая кастрюля с неодимовым магнитом и крышкой из водоотталкивающей магнитной пленки, которая прикреплена к катушке. Когда на пленку попадают капли, пленка на мгновение деформируется, перемещая катушку относительно магнита внутри канистры и создавая крошечный электрический заряд.

Во время опытов с падением капель дождя с высоты 50 сантиметров MSMEG обеспечил выработку электрического тока на уровне 13 миллиампер и смог за 200 секунд зарядить небольшой конденсатор, который впоследствии «питал» светодиоды и вентиляторы. Благодаря гидрофобной поверхности пленки капли дождя быстро отталкивались от нее и падали в сторону, что позволяло установке работать даже под проливным дождем.

Чжан и его коллеги настроены решительно: они полагают, что их прибор может быть полезен для небольших хозяйств в районах с повышенной сезонной влажностью. Однако другие специалисты, которые не участвовали в новом исследовании, считают, что устройство коллег хотя и вызывает интерес, но совсем непрактично.

«Люди давно научились извлекать энергию из дождя. Это гидроэлектростанции. Когда капли дождя падают в реки, они могут дать значительно больше энергии, чем любая установка, наподобие той, что разработали китайские инженеры», — пояснил британский специалист в области электронной инженерии Дэвид Стоун (David Stone).

По его словам, для производства энергии в небольших масштабах солнечные панели и ветрогенераторы выглядят гораздо привлекательнее в плане эффективности, а само устройство команды Чжана вряд ли выйдет за стены лаборатории.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl (Cmd) + Enter.
Игорь Байдов
Автор публикует материалы по астрономии, археологии и палеонтологии. В текстах освещает современные открытия, теории и ключевые находки, представляя актуальные данные в научно-популярном формате.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Дзен и в последнюю очередь на VK
Предстоящие мероприятия
22 сентября, 12:52
Марк Чернов

Американские исследователи впервые смогли напрямую увидеть «квантовый скачок» звука — скачкообразный переход фонона, минимальной единицы звуковой энергии, между энергетическими уровнями в реальном времени. Это наблюдение завершило столетнюю историю поисков, начатую еще на заре квантовой физики, и открыло дорогу к созданию устойчивых квантовых компьютеров и сверхчувствительных датчиков.

21 сентября, 16:52
Редакция Naked Science

Всего 20-30 лет назад большинство женщин ходили на каблуках, а большинство мужчин — в обуви, подошва которой серьезно нагружала позвоночник и мышцы спины. Если задуматься, факт поразительный: 20 тысяч лет назад, в палеолите, таких проблем человечество вообще не испытывало. Как так получилось и что новые материалы делают, чтобы все эти сложности стали прошлым?

22 сентября, 08:31
Марк Чернов

Человеческий мозг оказался двумя разными органами, которые объединились в процессе эволюции сотни миллионов лет назад. Исследователи доказали, что передняя и задняя части мозга формируются из совершенно разных стволовых клеток. Это открытие опровергло давнюю научную теорию и позволило впервые вырастить нейроны ствола мозга в лаборатории.

21 сентября, 09:24
Елизавета З.

Европейское космическое агентство опубликовало снимок галактики NGC 4698, расположенной в созвездии Дева. Хотя на фотографии, сделанной телескопом «Хаббл», галактика кажется безмятежной, она хранит удивительную тайну: находящиеся в центре звезды и газ вращаются под прямым углом по отношению к остальной части диска.

21 сентября, 16:52
Редакция Naked Science

Всего 20-30 лет назад большинство женщин ходили на каблуках, а большинство мужчин — в обуви, подошва которой серьезно нагружала позвоночник и мышцы спины. Если задуматься, факт поразительный: 20 тысяч лет назад, в палеолите, таких проблем человечество вообще не испытывало. Как так получилось и что новые материалы делают, чтобы все эти сложности стали прошлым?

21 сентября, 16:53
Елизавета З.

«Яндекс» опубликовал в открытом доступе Alice AI Foundation LLM — претрейн-версию новой большой языковой модели, которую разработчики обучили полностью с нуля. Она хорошо справляется с рассуждениями и задачами по программированию, а качество ответов на русском языке опережает многие зарубежные аналоги. В первую очередь это касается задач на знание фактов, интересных русскоязычной аудитории. Модель обошла даже более крупные опенсорс-модели, при этом для ее интерфейса не нужны большие вычислительные мощности. Свободная лицензия Apache 2.0. позволяет задействовать ее как в исследовательских, так и в коммерческих проектах.

9 сентября, 22:44
Александр Березин

Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?

28 августа, 15:43
Татьяна Зайцева

Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.

29 августа, 16:51
Александр Березин

Госдолг США достиг 40 триллионов долларов и растет все быстрее и быстрее. На Западе переполох: при таких размерах его не выплатить. Следовательно, полагают многие, надо решить проблему как древние шумеры — долг обнулить и начать занимать заново. Рецепт кажется здравым, но есть нюансы. Причем поучительнее всего они даже не для Штатов, а, как ни странно, именно для России.

[miniorange_social_login]

Комментарии

2 Комментария
Dmitriy
21.07.2024
Для таких устройств нужна большая поверхность, в горах вряд ли можно использовать, да и грязь скорее быстро повлияет на работу. Действительно не практично, ведь солнечные панели куда эффективнее а им тоже нужна поверхность, а ветряки наоборот экономят площадь.
    FIRE harbour
    21.07.2024
    Dmitriy, можно использовать как научно-технологический реквизит для фильмов соответствующей тематики: например при пересьемке Крепкого орешка, вьетнамских фильмов о войне, Бондианы, да даже о Дюне (заменив дождь на песок), Франкенштейна или жюльвернианы. В том же юрском периоде из янтаря кровь из комара доставали и ничего, хотя в реальности такое может прокатит только с совсем свежей смолой.