Energija yra nuolat aplink žmones įvairiomis formomis - saulės šviesoje, šilumoje kambaryje ir net pačių žmonių judesiuose. Visa ši energija paprastai yra tiesiog „iššvaistoma“žmogaus civilizacijai, tačiau ją potencialiai galima panaudoti mobiliųjų ir nešiojamųjų prietaisų tiekimui - nuo biometrinių jutiklių iki išmaniųjų laikrodžių. Oulu universiteto (Suomija) tyrėjai rado mineralą su perovskito kristalų struktūra, kurio savybės leidžia išgauti energiją iš daugelio skirtingų šaltinių vienu metu.
Perovskitai yra mineralų šeima, daugelis iš jų pasirodė perspektyvūs dėl savo sugebėjimo vienu metu išgauti vieną ar dvi energijos rūšis. Pavyzdžiui, vienam iš šios šeimos narių gali būti naudinga saulės energiją paversti elektra. Kitas būdas yra geriau išgauti energiją iš temperatūros ir slėgio pokyčių, kurie gali atsirasti judant. Jie vadinami atitinkamai piroelektrinėmis ir pjezoelektrinėmis medžiagomis.
- „Salik.biz“
Kartais, žinoma, nepakanka vienos rūšies energijos kaip šaltinio. Tam tikra energijos rūšis ne visada gali būti prieinama - debesuotu oru arba kai žmogus nejuda. Todėl tyrėjai sukūrė prietaisus, kurie gali išgauti įvairias energijos formas. Tačiau šiems įrenginiams reikalingos skirtingos medžiagos, todėl jie yra per daug birūs naudoti kompaktiškuose įrenginiuose.
Taikomosios fizikos laiškai paskelbė Yang Bai ir kolegų iš Oulu universiteto tyrimo rezultatus. Tyrėjai ištyrė specifinį perovskito tipą, vadinamą KBNNO, kuris greičiausiai gali išgauti įvairias energijos rūšis. Kaip ir visi perovskitai, KBNNO yra feroelektrinė medžiaga, užpildyta mažyčiais elektriniais dipoliais, kaip mažos kompaso rodyklės magnetu.
Kai į KBNNO panaši feroelektrinė medžiaga patiria temperatūros pokyčius, jos dipoliai yra išstumiami ir tokiu būdu sukeliama elektros srovė. Elektros krūvis taip pat kaupiamas atsižvelgiant į dipolio momento kryptį. Medžiagos deformacija lemia, kad tam tikri jos fragmentai pritraukia arba atstumia krūvį, o tai vėl lemia srovės generavimą.
Tyrėjai anksčiau tyrė KBNNO fotoelektrines ir bendrąsias ferroelektrines savybes, tačiau šis tyrimas buvo atliktas 200 laipsnių kampu žemiau užšalimo ir jie nekreipė dėmesio į medžiagos temperatūros ir slėgio savybes. Naujame tyrime Yang Bai pažymi, kad pirmą kartą buvo įvertintos visos šios medžiagos savybės, atsirandančios kambario temperatūroje.
Eksperimentai parodė, kad nors KBNNO yra geras energijai gaminti iš šilumos ir slėgio, jis nėra toks geras kaip kiti perovskitai. Ko gero, įspūdingiausias tyrėjų atradimas buvo galimybė pakeisti KBNNO sudėtį, siekiant pagerinti jo piroelektrines ir pjezoelektrines savybes. Taigi įmanoma „pritaikyti“visas šias savybes ir naudoti jas kuo efektyviau. Jaunasis Bai ir jo kolegos tyrinėja galimybę pagerinti KBNNO naudojant natrį.
Yang Bai taip pat teigė, kad kitais metais tikisi sukurti prietaiso, kuris išgauna energiją iš įvairių šaltinių, prototipą. Gamybos procesas yra paprastas, todėl šią technologiją buvo galima parduoti per kelerius metus po to, kai tyrėjai nustatė geriausią medžiagą.
Reklaminis vaizdo įrašas:
Yang Bai teigimu, ši technologija gali paskatinti spartesnę plėtrą daiktų interneto ir išmaniųjų miestų srityse, kur energiją vartojantys jutikliai ir prietaisai gali nuolat naudotis energija.
Tikėtina, kad tokia medžiaga bus naudojama prietaisų akumuliatoriuose, padidinant jų energijos efektyvumą ir sumažinant poreikį dažnai įkrauti. Kažkada Yang Bai papildys savo pasakojimą, vartotojui niekada nereikės įtaisyti savo prietaiso. Kompaktiškų prietaisų baterijos šiuolaikine prasme paprastai gali likti praeityje.
Bet faktas, kad buvo rastas teorinis būdas atsikratyti prietaisų baterijų, dar nereiškia, kad netrukus pasirodys šią technologiją naudojantys produktai arba kad ši technologija kada nors bus įdiegta.
Ar kada nors bus nešiojamų prietaisų ir net išmaniųjų telefonų be akumuliatorių, kurių visiškai užtenka energijos, esančios aplink esančioje erdvėje, bet prarandančių, nes nėra veiksmingo būdo ją išgauti?
Remiantis sciencedaily.com medžiaga
OLEGAS DOVBNYA