Adio panouri solare! Un material banal din casă produce curent zi și noapte
Un material banal, pe care îl avem cu toții în casă, ar putea schimba felul în care obținem energie. Cercetătorii au arătat că bumbacul poate fi transformat într-o sursă de electricitate care funcționează continuu, folosind doar umezeala din aer. Această descoperire ar putea elimina nevoia de baterii pentru multe dispozitive mici, mai ales cele purtabile.
Secretul stă într-un tratament special aplicat fibrelor textile, care permite ionilor să se miște prin material și să genereze curent electric. Țesătura astfel obținută poate produce energie fără să fie conectată la priză și fără să depindă exclusiv de soare, potrivit ziare.com.
Cum două straturi invizibile transformă bumbacul într-un „generator”
Materialul este acoperit cu două substanțe diferite: polipirrol și polidopamină. Polipirrolul are capacitatea de a absorbi lumina și de a o transforma rapid în căldură, ceea ce accelerează evaporarea apei. Polidopamina, în schimb, reflectă o parte din lumină și păstrează umezeala mai mult timp.
Cercetătorii au aplicat polidopamină doar pe jumătate din țesătură, obținând o structură în care o zonă rămâne mai umedă, iar cealaltă se usucă mai repede. Această diferență permanentă creează un flux de ioni prin fibrele bumbacului, iar mișcarea lor produce electricitate. Sistemul a fost descris ca un generator de umiditate bazat pe evaporare fototermică, deoarece combină căldura și diferențele de umiditate pentru a menține producția de energie.
În laborator, mai multe bucăți de material conectate între ele au generat suficient curent pentru a aprinde becuri LED timp de peste 24 de ore, indiferent dacă era zi sau noapte. Chiar și fără lumină solară, aerul umed a fost suficient pentru a menține fluxul electric.
Procesul de realizare începe cu bumbac simplu, care este introdus într-o soluție cu monomeri de pirrol. Aceștia formează un strat negru și conductiv pe fibre. Apoi, jumătate din material este tratată cu o soluție de dopamină, care creează un film extrem de subțire, cu reflexii violet, asemănătoare celor de pe bulele de săpun. Diferența de temperatură dintre cele două părți menține evaporarea și curgerea ionilor.
Tehnologia este văzută ca ideală pentru electronicele purtabile. Integrat într-o vestă, materialul a produs mai multă energie în timpul mișcării și al transpirației, suficientă pentru a alimenta lumini mici, a încărca condensatori și a porni dispozitive audio wireless. În plus, îndoirea, frecarea sau spălarea nu i-au afectat performanța, ceea ce îl face potrivit pentru utilizare zilnică.
Cercetătorii au observat și că mediile acide sau anumite săruri pot crește tensiunea produsă, deoarece ajută la transferul de sarcină electrică. Datorită acestui sistem bazat pe asimetrii termice și chimice, bumbacul tratat se alimentează singur din mediul înconjurător și nu are nevoie de reîncărcare, fiind o posibilă alternativă durabilă la bateriile clasice.
