Nanogenerators - מחוללי אנרגיה אוניברסליים

ננומטורים מתחילים עידן חדש בחיי האנושות ויכולים לייצר חשמל מכל סוג של מיקרו-תנודות. מספיק לסחוט את הננו-גנרטור באצבעות ויחל זרם חשמלי.

עוד בשנת 2011 פותח ננו-גנרטורוהופכת לאנרגיה חשמלית תנודה בגוף האדם. משהו דומה נוצר לפני כן, אך הדגם התגלה כחזק יותר ממתחרותיו פי אלף. מדענים החליטו להציג את הגנרטור בשוק. באותה שנה, חמישה גנרטורים ננו, בגודל של רבע תווית תפוצה, החלו לייצר זרם של מיקרו-אמפ אחד, עם מתח של 3 וולט, השווה למתח שנוצר על ידי שתי סוללות AA. הגנרטור החדש החל לתדלק את מסכי הגביש הנוזל של מחשבונים, ואפילו להעביר אותות אלחוטיים.

נטען כי המכשיר החדש הוא הרטט הקל ביותר ליצירת זרם חשמלי המאפשר לשמור על יכולת הפעולה של מכשירים ניידים. הטלפון הנייד יחויב מהליכה אנושית, מדופק ומבריזה קלושה. ניתן לבצע טעינה מרעש של מכונית חולפת, ואפילו משיחות רמות.

ננו-גנרטורים מודרניים הופכים כל תנועה (תנועות שונות, תנודות נוזלים ורטט ביולוגי) למקור אנרגיה. חוקרים הצליחו לשלב ננו-גנרטור וסוללה סולארית (תא) ובכך ליצור מכשיר המסוגל להשתמש באנרגיה מכנית ושמש. גנרטור היברידי כזה הוא הראשון בתחומו.

ננו-גנרטורים

ננו-גנרטורים משתמשים בדרך כלל בנייר חוט פיוזואלקטרי. מבנה דמוי שיער זה, המורכב מתחמוצות אבץ, מייצר פוטנציאלים חשמליים, עם השפעות מכניות עליו ויוצר מעט אנרגיה. המכשיר הראשון כזה יוצר בהדרכתו של פרופסור ג'ונג לי וואנג.

בהשוואה לסוללה הסולארית, הננו-גנרטור עדיין מאבד ולא מספיק יעיל, אך לא תמיד ניתן להפיק אנרגיה סולארית.

זו הייתה הסיבה להופעת הננו-גנרטור ההיברידי. לגנרטור החדש מספר שכבות. בשכבה העליונה יש מקום לסוללה סולארית דקה, ואז יש מקום לבסיס סיליקון, ובשכבה התחתונה יש מקום לננו-גנרטור. פולימרים מיוחדים קושרים ומכסים את הכל. בסיס הסיליקון לתא השמש ולננו-גנרטור הוא האנודה של הסוללה והקתודה של הגנרטור.

אפשר ליצור גנרטור ננו בגודל גדול וסוללה סולארית ולהשתמש בהם בנפרד, אך הגנרטור ההיברידי יעיל יותר ותופס פחות שטח. מכשירים מנוסים כיום יכולים לייצר 0.6 וולט מאנרגיה סולארית ו- 10mV מגורם פיזואלקטרי. עליית הכוח והיעילות של גנרטורים היברידיים אלה צפויה.

מדענים בכל העולם מאמינים כי עתיד האנרגיה טמון בננו-גנרטורים.

ראה גם: מקורות אנרגיה אלטרנטיביים אחרים

דוגמא לשימוש בננו-גנרטורים היברידיים הם חזיות ספורט המייצרות חשמל במהלך תנועת החזה של הספורטאי:

Comments

[#1]

המצאה נפלאה - לטבליות, למשל, יש את התכונה להשתחרר בצורה מאוד לא הולמת, יהיה נוח להטעין את הגאדג'ט בקצב פעימות לבו.