Това може да бъде нов източник на чиста енергия по бреговете на света.
Ново устройство, по-малко от човешки косъм, може да генерира електричество от разликата в солеността на морската и сладката вода.
Това може да бъде нов източник на чиста енергия по бреговете на света.
Кулоново съпротивление
Екип от изследователи от Университета на Илинойс Урбана-Шампейн съобщава за създаването на дизайн на устройство, което може да преобразува потока от солни йони в електричество в списанието Nano Energy.
Устройството е направено от наномащабни полупроводникови материали и работи с помощта на феномен, наречен „Кулоново съпротивление“. Екипът смята, че тяхното устройство може да се използва за събиране на енергия от естествените градиенти на солта на границите между морска и сладка вода.
Ръководителят на проекта, Жан-Пиер Лебъртън, професор по електротехника и компютърно инженерство, казва, че техният дизайн все още е концепция на този етап, но е много гъвкав и показва голям потенциал за енергийни приложения. Той казва, че са започнали с академичен въпрос – „Може ли наномащабно твърдотелно устройство да извлича енергия от йонен поток?“ – но техният дизайн ги изненадва по много начини.
Когато морската вода и сладката вода се срещнат, като например в устието на река, молекулите на солта естествено преминават от по-висока концентрация към по-ниска концентрация. Това движение може да се използва за генериране на електричество, тъй като молекулите на солта са направени от електрически заредени частици, наречени йони.
Групата на Лебъртън проектира устройство, което има тесен канал, през който преминават йоните. Електрическите сили между йоните и зарядите в устройството карат зарядите да се движат от едната страна към другата, създавайки напрежение и електрически ток.
Основният автор на изследването, Мингие Сюн, студент от групата на Лебъртън, казва, че са открили две неочаквани поведения, когато са симулирали своето устройство. Той казва, че са установили, че устройството работи еднакво добре, независимо дали електрическите сили са привличащи или отблъскващи. Той също така казва, че както положителните, така и отрицателните йони допринасят за съпротивлението.
Сюн също казва, че има ефект на усилване. Той обяснява, че йоните са много по-тежки от зарядите в устройството, така че те прехвърлят много импулс към зарядите, усилвайки основния ток.
Изследователите също установяват, че тези ефекти не зависят от специфичната форма на канала или избора на материали, стига каналът да е достатъчно тесен, за да осигури близост между йоните и зарядите.
Изследователите са в процес на патентоване на откритията си и проучват колко устройства могат да бъдат свързани, за да произвеждат повече енергия.
Лебъртън казва, че вярва, че плътността на мощността на масив от устройства може да съвпадне или да надмине тази на слънчевите клетки. Той също така споменава потенциалните приложения в други области като биомедицински сензори и нанофлуиди.
Изследването е публикувано в списанието Nano Energy.
Източник: InterestingEngineering
