18+
  1. Окна "научились" вырабатывать электроэнергию от ветра и дождя

Окна "научились" вырабатывать электроэнергию от ветра и дождя

Окна "научились" вырабатывать электроэнергию от ветра и дождя
Технологии "умных" стекол, которые могут менять прозрачность в зависимости от освещения, разрабатываются и совершенствуются уже много лет. Ученые создали еще одну технологию, которая позволяет накапливать энергию под воздействием дождя и ветра.

Применение "умных" окон, которые меняют прозрачность в зависимости от интенсивности света и вырабатывают электроэнергию, способно снизить общее энергопотребление. Проблемой остаются пасмурные дни, когда световой поток минимален и энергии вырабатывается мало. Разработка ученых Технологического института Джорджии в Атланте позволяет справиться с этой задачей: создана технология, которая позволяет окнам менять свойства, пользуясь энергией ветра и осадков. Об этом пишет научное издание ACS Nano.

Технология основана на применении наноразмерных генераторов, которые вырабатывают ток благодаря трибоэлектрическому эффекту, считавшемуся до недавнего времени малоэффективным. Его суть – возникновение статического электричества на границе раздела двух сред.

Два слоя наноразмерных генераторов располагаются на поверхности стекла. Первый слой создает статическое электричество во время дождя. Капля за время полета из облака накапливает положительный статический разряд на границе воздух/вода. За счет того, что стекло покрыто полидиметилсилоксаном, изготовленного из отрицательно заряженного силиконового материала, капля, обладающая положительным зарядом, попадает на "отрицательное" стекло и генерирует ток.

Второй слой генераторов собирает энергию ветра – его технология подразумевает использование наноскопических витых пружин, которые сжимаются под действием давления ветра и преобразует кинетическую энергию в электрическую.

По словам Чжун Вана, одного из разработчиков технологии, один квадратный метр площади такого стекла может "забрать" из ветра и дождя до 130 милливатт, что хватает для работы кардиостимулятора или смартфона в режиме выключенного экрана.

Учитывая, что панорамное остекление многих офисных зданий, небоскребов и торговых центров может составлять до сотен тысяч кв. метров, технология имеет будущее и может применяться даже в домашних условиях.

Для решения коммерческих задач ученым предстоит решить проблему сохранения накопленной энергии. Такая технология есть, и подразумевает использование прозрачных суперконденсаторов, способных встраиваться в тонкопленочные прозрачные устройства. Специалисты планируют и дальше продолжать работу над увеличением эффективности наноразмерных генераторов.