Учёные Dalian University of Technology (КНР) разработали генератор, преобразующий кинетическую энергию капель дождя в электричество, сообщает портал American Chemical Society.
Традиционные магнитоэлектрические генераторы зарекомендовали себя как эффективные устройства для сбора концентрированной гидравлической энергии. Однако их громоздкость и неподвижность делают их непригодными для преобразования рассеянной гидроэнергии, такой как капли дождя. Решением этой проблемы стал супергидрофобный магнитоэлектрический генератор (MSMEG) на основе эластичной магнитной пленки, который способен эффективно превращать энергию легких капель воды в электричество.
MSMEG состоит из пяти основных компонентов: супергидрофобной пленки на основе магнитного материала (SMMF), катушки, магнита NdFeB, акрилового корпуса и основания из вспененного полистирола (EPS). При ударе капель воды о пленку SMMF и её последующем восстановлении происходит деформация, что генерирует электрический ток. В результате, при сопротивлении нагрузки 47 Ом, генератор достигает пиковых значений тока, плотности заряда и мощности: ∼13,02 мА, ∼1826,5 мКл/м² и ∼1413,0 мВт/м² соответственно.
Механизм работы MSMEG был проанализирован с помощью численного моделирования Максвелла, что позволило выявить способы увеличения электрической мощности устройства. Примечательно, что генератор способен быстро заряжать коммерческий конденсатор емкостью 2,7 В/1 Ф до 1,18 В за 200 секунд и поддерживать работу различных электронных устройств, таких как светодиоды и вентиляторы, при постоянном воздействии капель воды.
Внедрение MSMEG обещает стать революционной стратегией для эффективного сбора и использования рассеянной энергии дождевых капель, открывая новые горизонты в области возобновляемых источников энергии.
