מעניין

אנו עשויים בקרוב לטעון את האלקטרוניקה שלנו באמצעות חשמל סטטי

אנו עשויים בקרוב לטעון את האלקטרוניקה שלנו באמצעות חשמל סטטי

חשמל סטטי הוא תהליך פשוט יחסית המתרחש כשיש חוסר איזון של מטענים חשמליים בתוך או על פני חומר. בטח חווית את זה בעצמך כמו זאפ כואב באצבעות שלך.

שימוש במטען

זאפ זה נובע מכך שהמטען נשאר עד שהוא מסוגל לעבור דרך זרם חשמלי. אבל מה אם נוכל להשתמש במטען הזה במקום להסיט אותו?

זה בדיוק מה שחוקרים אחדים מאוניברסיטת באפלו החליטו לחקור.

"כמעט כולם ליתקו את האצבע על ידית הדלת או ראו שיער של ילד נדבק לבלון. כדי לשלב את האנרגיה הזו באלקטרוניקה שלנו, עלינו להבין טוב יותר את הכוחות המניעים אותה ", אמר ג'יימס צ'ן, דוקטורט, פרופסור במחלקה להנדסת מכונות וחלל בבית הספר להנדסה ומדעים שימושיים באוניברסיטה בבאפלו.

ותבינו את זה החוקרים האלה עשו! המחקר החדש שלהם מצא כי הגורם לחשמל סטטי הוא שינויים מבניים זעירים.

חיכוך הוא המפתח

כעת, חן ושותפו זייד לסמן, דוקטורט, פרופסור חבר להנדסת מכונות וגרעין באוניברסיטת קנזס, עובדים על משהו שנקרא אפקט טריבואלקטרי. מונח זה מתייחס לתופעה שקורה כאשר חומר נטען חשמלית לאחר מגע עם חומר אחר באמצעות חיכוך.

“החיכוך בין האצבעות למסך הסמארטפון שלך. החיכוך בין פרק כף היד לשעון החכם שלך. אפילו החיכוך בין הנעל שלך לקרקע. אלה מקורות אנרגיה פוטנציאליים גדולים שנוכל להשתמש בהם, "הסביר חן.

ולמרות שאפקט הטריבו-אלקטרי היה עד לתקופות קדומות, נדרשה הופעתה של הננוטכנולוגיה, חקר הדברים הקטנים ביותר, כדי להבין את זה.

"הרעיון שמציג המחקר שלנו עונה ישירות לתעלומה העתיקה הזו, ויש לו פוטנציאל לאחד את התיאוריה הקיימת. התוצאות המספריות עולות בקנה אחד עם תצפיות הניסוי שפורסמו, "אומר חן.

המדענים משתמשים הן במודלים ממוחשבים והן בניסויים פיזיקליים כדי להנדס את מה שהם מכנים ננו-מחוללים טריבואלקטריים (TENGs). TENG למעשה מסוגלים לקצור חשמל סטטי.

המחקר נתמך על ידי א $400,000 המענק של הקרן הלאומית למדע והחוקרים טוענים שתוצאות עבודתם יובילו לכמה מטרות אציליות למדי.

הממצאים יכולים לסייע להנדסת מקורות כוח בני קיימא יותר וארוכי טווח. "בסופו של דבר, מחקר זה יכול להגביר את הביטחון הכלכלי שלנו ולעזור לחברה על ידי צמצום הצורך שלנו במקורות כוח קונבנציונליים", הוסיף חן.

עם צורכי החשמל הגדלים כל הזמן ככל שהעולם מתקדם יותר ויותר, חשמל סטטי יכול להפוך למשאב נוסף יקר ופרקטי של אנרגיה.

המחקר פורסם ב כתב העת לאלקטרוסטטיקה.


צפו בסרטון: חשמל סטטי איתי (יוני 2021).