Ugyanaz a villamos energia, amely megüt az ujjaiban, amikor megérinti a telefont, vagy ha a haj a ballonhoz tapad, egy nap áramellátást biztosíthat.
A statikus elektromosság viszonylag egyszerű jelenség, amely akkor fordul elő, ha az anyag belsejében vagy felületén egyensúly van az elektromos töltések között. Nyilvánvalóan mindenki ismeri ezt a kissé fájdalmas kattintást az ujjbegyén. Annak a ténynek köszönhető, hogy a töltés addig felhalmozódik, amíg meg nem kapja a lehetőséget a kilépésre, elektromos áramot képezve. De mi lenne, ha az emberek megtanulnák használni ezt a töltetet ahelyett, hogy elveszítenék?
Ezt a lehetőséget választották a Buffalo Egyetem és a Kansas Állami Egyetem tudósai.
„Szinte mindenkinek kellett enyhe áramütést kapnia egy kilincsről, vagy látni, hogy a gyermekek haja a léggömbhöz tapad. Ahhoz, hogy ezt az energiát kiaknázhassuk elektronikánkban, jobban meg kell értenünk a mozgatórugókat”- mondta James Chen, a Buffaloi Egyetem Műszaki és Alkalmazott Tudományok Karának gépészeti és repüléstechnikai adjunktusa.
A tanulmány megállapította, hogy a statikus elektromosságot apró szerkezeti változások okozzák.
Most Chen és társa, Zayd Leseman, a Kansas Állami Egyetem mechanika és nukleáris mérnöki adjunktusa a triboelektromos hatás tanulmányozásán dolgozik. Ez a kifejezés azt a jelenséget írja le, amikor egy anyag elektromosan töltődik fel, miután súrlódás útján más anyaggal érintkezik.
„Súrlódás az ujjak és az okostelefon képernyője között. Súrlódás a csukló és az óra között. Egyenletes súrlódás a cipő és a talaj között. Mindezek nagyszerű potenciális energiaforrások, amelyek felhasználhatók”- magyarázta a tudós.
Promóciós videó:
Noha a triboelektromos hatást az ókorban írták le, annak megértéséhez a nanotechnológia megjelenése kellett, vagyis a rendkívül kicsi anyagrészecskék tanulmányozása.
„Kutatásunk eredménye választ ad erre az ősi rejtvényre; egyesíthetik a meglévő elméleteket. A számszerű eredmények összhangban vannak a publikált kísérleti megfigyelésekkel”- kommentálta Chen.
A tudósok számítógépes modelleket és fizikai kísérleteket egyaránt használnak úgynevezett "triboelektromos nanogenerátorok" (TENG) kifejlesztésére, amelyek képesek statikus elektromosság tárolására.
A tanulmány 400 000 dolláros támogatást kapott a Nemzeti Tudományos Alapítványtól. A kutatók szerint munkájuk eredménye grandiózus célokat fog szolgálni.
Így a kapott eredmények hozzájárulhatnak a fenntarthatóbb és tartósabb energiaforrások fejlesztéséhez. Végül a tanulmány javíthatja a gazdasági biztonságot és a társadalom javát szolgálhatja azáltal, hogy csökkenti a hagyományos energiaforrások iránti igényt - állítják a tudósok.
Tekintettel arra, hogy az energia iránti igény folyamatosan növekszik, mivel a világ egyre fejlettebb technikával rendelkezik, a statikus elektromosság nagyon értékes és praktikus kiegészítő forrás lehet.
Natalia Golovakha