Kým jedni vedci vyvíjajú obliekateľné, či nositeľné (weareables) prístroje a senzory s čo najnižšou spotrebou, iní riešia netradičné zdroje energie, ktoré by ich urobili nezávislými na nabíjačkách.
Pozrite si: Nanosenzory z NASA smerujú do smartfónov
So zaujímavým riešením prichádzajú vedci z National University of Singapore. Malý flexibilný návlek schopný generovať využiteľnú energiu z elektrostatickej elektriny produkovanej ľudským telom, predstavili na konferencii MEMS 2015 (MEMS = Micro Electro Mechanical Systems), ktorá sa konala pod záštitou IEEE 18. – 22. januára v Portugalsku.
Tento pružný nanogenerátor veľkosti bežnej náplasti sa nalepí na kožu a pri pohybe príslušnej časti tela vytvára trením elektrinu. Deje sa tak pomocou takzvaného triboelektrického javu, kedy trením (z gréckeho tribos = trenie) dvoch materiálov dochádza k vzniku elektrického náboja a s ním spojeného elektrického potenciálu. Veľkosť náboja závisí od materiálov, ktoré sa trú o seba a od mechanických parametrov, ako je drsnosť povrchu, sila prítlaku a rýchlosť trenia.
Triboelektrický jav sa využíva aj v zabezpečovacej technike pri perimetrickej ochrane. V drôtenom pletive plota je vložený špeciálny triboelektrický kábel, ktorý pri pokuse o preliezanie plotu vďaka minimálnej deformácii vyrobí elektrický signál a ten spustí poplach.
Uvedený nanogenerátor sa skladá z kremíkovej vrstvičky pokovovenej zlatom, na ktorej je nanesená vrstva miniatúrnych pilierov z kaučukovej gumy priliehajúca na kožu. Vedci pri prezentácii ukázali, že náplasť umiestnená na kožu predlaktia dokázala generovať napätie 7,3V pri zovretí päste a pri umiestnení na krk až 7,5V počas hovorenia. Pri poklepaní prstom generuje dokonca napätie 90V a dostatočný výkon na rozsvietenie 12 LED diód, uviedol portál Engadget.
Vedci hodlajú vyvinúť ešte pružnejšiu verziu nanogenerátora, ktorý bude možné vyrobiť v ľubovoľnom tvare, aby čo najlepšie priliehal na konkrétnu časť tela. Myšlienka môže fungovať, veď isto si pamätáme na školské experimenty, keď tyč po pošúchaní kožušinou dokázala vytvoriť dostatočne silné elektrostatické pole, aby pritiahlo papieriky a rôzne drobné predmety.
Pozrite si: Super-hydrofóbny kov hravo prekoná teflon
Slabým článkom konceptu je fakt, že energia sa negeneruje v kľudovom stave. Aby sme teda mohli triboelektrickým generátorom napájať napríklad smartfón, museli by sme byť neustále v pohybe. Rozumnejšou sa preto javí myšlienka takýmto spôsobom len priebežne dobíjať akumulátor zariadenia. Ale pre malé nositeľné senzory by možno stačila energia priamo z generátora, prípadne by sa jej malá zásoba uložila v superkapacitore.
Otázkou je, či bude takýto generátor komfortným riešením pre samotného používateľa. Vieme, že citliví ľudia príliš neznášajú oblečenie zo syntetiky, ktoré pri obliekaní, či vyzliekaní, trením o vlasy vytvára pomerne silný elektrický náboj.
Foto: National University of Singapore