Prestižiniame žurnale „Nature Communications“ Viskonsino-Medisono universiteto (JAV) tyrėjai aprašo naują energijos surinkimo technologiją, kuri, panašu, gerokai sumažins mūsų priklausomybę nuo baterijų, mat nešiojamuosius elektroninius įtaisus galėsime įkrauti savo raumenų jėga.
Jeigu vieną gražią dieną išsipildys Tomo Krupenkino (Tom Krupenkin) ir Ešlės Teilor (Ashley Taylor) vizija, tuomet mūsų mobilieji telefonai arba bet kurie kiti elektroniniai įtaisai įsikraus mums tiesiog žingsniuojant.
Straipsnyje, publikuotame prestižiniame žurnale „Nature Communications“, abu minėtieji Viskonsino-Medisono universiteto (JAV) tyrėjai aprašo naują energijos surinkimo technologiją, kuri, panašu, gerokai sumažins mūsų priklausomybę nuo baterijų, mat nešiojamuosius elektroninius įtaisus galėsime įkrauti savo raumenų jėga.
„Bendrai kalbant, žmonės yra labai galingos energiją generuojančios mašinos, – aiškina Viskonsino-Medisono universiteto mechaninės inžinerijos profesorius T. Krupenkinas. – Greitai skuosdamas žmogus sugeba išskirti apie vieną kilovatą galios.“
Kaip pažymi profesorius, sugebėjus išnaudoti netgi mažą šios energijos kiekį, jos pakaktų įkrauti elektroninius įtaisus – nuo nešiojamųjų kompiuterių iki mobiliųjų telefonų ar žibintuvėlių. „Trūksta tiktai tam skirtos technologijos, sugebančios mechaninę energiją paversti elektrine“, – tęsia jis.
Šiuo metu energiją surenkančios technologijos daugiausia tarnauja didelės galios įrengimams, pavyzdžiui vėjo arba saulės jėgainėms, arba itin mažos galios prietaisams, pavyzdžiui, skaičiuotuvams, laikrodžiams ar jutikliams. „Labiausiai trūksta keliolikos vatų galios pritaikymo, nes būtent tiek reikia nešiojamajai elektronikai“, – įsiterpia A. Teilor.
Kaip aiškina tyrėjai, nešiojamajai elektronikai taip pat tiktų ir saulės energija, tačiau, kitaip nei žmogaus judėjimas, tiesioginė saulės šviesa paprastai ne visada yra prieinamas energijos šaltinis mobiliosios elektronikos naudotojams.
Išspausdintajame straipsnyje mokslininkai aprašo naujovišką energijos surinkimo technologiją, kuri vadinama atvirkštiniu elektrosušlapinimu. Šį reiškinį atrado Viskonsino universiteto specialistai. Mechaninė energija yra paverčiama elektrine naudojant mikroskystuosius įrenginius, sudarytus iš tūkstančių skysčio mikrolašelių, sąveikaujančių su naujoviška nanostruktūrine medžiaga.
Ši technologija galėtų leisti sukurti avalynės pagrindo energijos surinktuvus, kurie surinktų energiją, išsiskiriančią žmogui einant. Paprastai ši energija aptinkama šilumos pavidalu, tad ją būtų galima paversti 20 vatų maitinimo šaltiniu, įkraunančiu mobiliuosius elektronikos įtaisus. Kitaip nei tradicines baterijas, energijos surinktuvo niekados neprireiktų įkraudinėti, nes normalaus ėjimo metu energija generuojama nuolat.
Pradinis šios technologijos kūrimas buvo finansuojamas iš Nacionalinio mokslo fondo smulkaus verslo inovacijų tyrimo granto. Dabar T. Krupenkinas ir A. Teilor siekia šią technologiją komercializuoti per jų pačių įkurtą įmonę „InStep NanoPower“.
Atlikti tyrimus mokslininkus paskatino keli dabartinių baterijų technologijų apribojimai. Kaip puikiai žino kiekvienas mobiliojo telefono ar nešiojamojo kompiuterio savininkas, priklausomybė nuo baterijos gerokai apriboja mobiliosios elektronikos panaudojimo galimybes daugelyje situacijų. Be to, nemažai mobiliosios elektronikos yra naudojama ten, kur nėra galimybės įkrauti baterijas. Besivystančių šalių mobiliųjų telefonų naudotojai dažnai turi mokėti didelius mokesčius, kad galėtų savo įrenginius įkrauti. Su panašiai sunkumais susiduria kariuomenė ir teisėsaugos pareigūnai. Pavyzdžiui, šiuolaikiniai kariai su savimi turi temptis bemaž 10 kilogramų sveriančias baterijas, kad energija aprūpintų komunikacijų įrangą, nešiojamuosius kompiuterius ir naktinio matymo prietaisą.
Avalynės pagrindu surinktą energiją būtų galima panaudoti dvejopai. Tiesioginis panaudojimo būdas leistų tiekti energiją įvairiems prietaisams, pradedant išmaniaisiais telefonais bei nešiojamaisiais kompiuteriais ir baigiant radijomis, GPS imtuvais, naktinio matymo įranga bei žibintuvėliais.
Kitas panaudojimo būdas leistų surinktuvą sujungti su „Wi-Fi“ prieigos tašku, atliekančiu tarpininko tarp mobiliųjų įrenginių ir bevielio tinklo vaidmenį. Tokiu atveju vartotojai galėtų panaudoti surinktuvo generuojamą energiją be jokio fizinio kontakto su avalyne. Pasak Viskonsino tyrėjų, toks variantas leistų gerokai sumažinti bevielių mobiliųjų įrenginių energijos sąnaudas.
„Tai leistų iš tikrųjų gerokai sumažinti mobiliojo telefono energijos sąnaudas, – tikina T. Krupenkinas. – Šio įrenginio baterija atlaikytų 10 kartų ilgesnį periodą.“
Nors nepanašu, kad energijos surinktuvai galėtų visiškai pakeisti baterijas, tyrėjai yra įsitikinę, jog ši technologija vaidins svarbų vaidmenį sprendžiant kainos, taršos ir kitus klausimus, susijusius su baterijų naudojimu. Jie norėtų, kad naujasis energijos konvertavimo mechanizmas kaip reikiant pasitarnautų siekiant galutinio tikslo.
