یک روز بارانی به معنای واقعی کلمه می‌تواند فرصتی برای شارژ یک نیروگاه باشد. یک روز بارانی که باران به پنجره شما می‌زند می‌تواند برق مورد نیاز تلویزیون شما را تامین کند. این ایده اختراعی است که انرژی را از آب تولید می‌کند، هر قطره آب در هر زمانی می‌تواند یک منبع انرژی باشد.
این تکنولوژی بر اساس اثر تریبوالکتریک (triboelectric) است، دیوم توضیح می‌دهد. اثر تریبوالکتریک به معنی تولید بار الکتریکی با استفاده از اصطکاک است. یک مهندس در دانشگاه هاوایی می‌دانست که این امکان وجود دارد که برق را با مالیدن دو چیز به هم تولید کنید. بنابراین، او فکر کرد: "چرا ما از آب استفاده نمی‌کنیم؟"
یک قطره آب در سطح دو ماده متفاوت باعث ایجاد اصطکاک مناسب برای ایجاد یک بار الکتریکی میشود. او معتقد است با قرار دادن سیم‌های فلزی در مسیری که قطره به هنگام حرکت آن را لمس می‌کند، می‌توان برق تولید کرد.
این تکنولوژی بر اساس اثر تریبوالکتریک (triboelectric) است، دیوم توضیح می‌دهد. اثر تریبوالکتریک به معنی تولید بار الکتریکی با استفاده از اصطکاک است. یک مهندس در دانشگاه هاوایی می‌دانست که این امکان وجود دارد که برق را با مالیدن دو چیز به هم تولید کنید. بنابراین، او فکر کرد: "چرا ما از آب استفاده نمی‌کنیم؟"
یک قطره آب در سطح دو ماده متفاوت باعث ایجاد اصطکاک مناسب برای ایجاد یک بار الکتریکی میشود. او معتقد است با قرار دادن سیم‌های فلزی در مسیری که قطره به هنگام حرکت آن را لمس می‌کند، می‌توان برق تولید کرد.
روشن کردن لامپ‌های ال ای دی با نیروی آب
جیان یو می‌گوید: "این یک ایده بسیار ساده است". ما اساسا از قطره آب به عنوان یک الکترود استفاده کردیم" و با این کار کرد در واقع، محققان 15 چراغ LED را با یک قطره آب متحرک روشن کرده‌اند.
این اولین بار نیست که دانشمندان برق را از اصطکاک تولید شده توسط آب را تولید کرده‌اند. آزمایش‌های اولیه، با این حال، شارژ القا شده توسط یک قطره آب بر روی یک سطح را دریافت می‌کردند و در آنجا، سطح زیرین به عنوان یک الکترود عمل می‌کرد و انرژی اصطکاک از آب گرفته می‌شد و این نشان دهنده یک نوآوری هوشمندانه است.
"به نظر می‌رسد در هر قطره آب انرژی موجود است که بیش از شارژ القا شده در الکترود دیگر است". در واقع، این نمونه اولیه تقریبا 100 برابر قدرت بیشتری نسبت به آزمایش‌های قبلی که از یک قطره آب انرژی می‌گرفتند، دارد. این فن آوری می‌تواند روزانه انرژی مورد نیاز برای تلفن‌های همراه، سنسورها و یا دیگر قطعات الکترونیکی کوچک را تامین کند.
کریستوفر عثمان می‌گوید این فن آوری می‌تواند روزانه انرژی مورد نیاز برای تلفن‌های همراه، سنسورها و یا دیگر قطعات الکترونیکی کوچک را تامین کند. او به عنوان مهندس مکانیک در دانشکده کلرادو کار می‌کند. او می‌گوید: "این کار یک قدم دیگر برای تولید انرژی از اجسام متحرک در اطراف ما است، برای تامین انرژی دستگاه‌های الکترونیکی که هر روز استفاده می‌کنیم."
این اولین بار نیست که دانشمندان برق را از اصطکاک تولید شده توسط آب را تولید کرده‌اند. آزمایش‌های اولیه، با این حال، شارژ القا شده توسط یک قطره آب بر روی یک سطح را دریافت می‌کردند و در آنجا، سطح زیرین به عنوان یک الکترود عمل می‌کرد و انرژی اصطکاک از آب گرفته می‌شد و این نشان دهنده یک نوآوری هوشمندانه است.
"به نظر می‌رسد در هر قطره آب انرژی موجود است که بیش از شارژ القا شده در الکترود دیگر است". در واقع، این نمونه اولیه تقریبا 100 برابر قدرت بیشتری نسبت به آزمایش‌های قبلی که از یک قطره آب انرژی می‌گرفتند، دارد. این فن آوری می‌تواند روزانه انرژی مورد نیاز برای تلفن‌های همراه، سنسورها و یا دیگر قطعات الکترونیکی کوچک را تامین کند.
کریستوفر عثمان می‌گوید این فن آوری می‌تواند روزانه انرژی مورد نیاز برای تلفن‌های همراه، سنسورها و یا دیگر قطعات الکترونیکی کوچک را تامین کند. او به عنوان مهندس مکانیک در دانشکده کلرادو کار می‌کند. او می‌گوید: "این کار یک قدم دیگر برای تولید انرژی از اجسام متحرک در اطراف ما است، برای تامین انرژی دستگاه‌های الکترونیکی که هر روز استفاده می‌کنیم."
قطره‌های الکتریکی
در این نمونه اولیه، ارتعاش تولید شده در سطح پایین، یک قطره آب در سطح دو ماده مختلف به جلو و عقب متفرق شد. این آزمایش مقدار کم اما مفیدی از برق را ایجاد کرد.
کریستوفر عثمان نشان داد که این فناوری می‌تواند در یک آزمایشگاه عمل کند. یک پژوهشگر در کلرادو می‌گوید می‌خواهم آن را در مقیاس بزرگتری مانند روی یک چتر امتحان کنم که گام دیگری برای ایجاد نمونه‌های اولیه یا مدل‌هایی است که تکنولوژی را تحت شرایط واقعی آزمایش می‌کنند. به عنوان مثال، شاید بتوان این تکنولوژی را به یک پوشش تبدیل کرد که انرژی را ذخیره می‌کند مثلا وقتی که باران بر روی یک ساختمان می‌بارد یا به پنجره‌های ماشین برخورد می‌کند. برداشت سه بعدی انرژی نیز می‌تواند دستگاه‌های الکتریکی را با منابع قدرت متعارف شارژ کند. می‌توانید تصور کنید که این سنسورها در کنار بزرگراه یا جاده قرار دارند.
او می‌افزاید: "ما می‌توانیم از آب نمک استفاده کنیم." "شاید حتی خون." این نشان می‌دهد که یک روز این تکنولوژی حتی ممکن است به دستگاه‌های زیست پزشکی مانند دستگاه‌های ضربان ساز قلب کمک کند. در حال حاضر منبع تامین انرژی این دستگاه‌های پزشکی باتری است. اگر در مورد آن فکر کنید: برای استفاده از این باتری‌ها بیماران نیاز به عمل جراحی دارند. شاید در آینده، جریان طبیعی مایعات بدن بتواند نیاز به چنین دستگاه‌هایی را مرتفع کند.
تعریف کلمات مورد استفاده
باتری: دستگاهی که می‌تواند انرژی شیمیایی را به انرژی الکتریکی تبدیل کند.
بایومدیکال: مرتبط با پزشکی و نحوه ارتباط آن با سلول‌ها یا بافت‌ها،.
شارژ الکتریکی: بار فیزیکی مسئول تولید نیروی الکتریکی که می‌تواند منفی یا مثبت باشد.
جریان الکتریسیته: جریان، معمولا از حرکت ذرات باردار منفی یعنی الکترون‌ها حاصل میشود.
الکترود: دستگاهی که تولید الکتریسیته را انجام می‌دهد و برای تماس با بخش غیر فلزی یک مدار الکتریکی استفاده میشود یا چیزی را که از طریق آن یک سیگنال الکتریکی حرکت می‌کند را می‌گیرد. (در الکترونیک) بخشی از یک دستگاه نیمه هادی (مانند یک ترانزیستور) که الکترون‌ها را آزاد یا جمع می‌کند و یا می‌تواند حرکت آنها را کنترل کند.
مهندس: شخصی که از علم برای حل مشکلات استفاده می‌کند. به عنوان یک فعل، مهندسی کردن به معنی طراحی یک دستگاه، مواد یا فرآیند است که برخی از مشکلات و یا نیازهای حل نشده را حل می‌کند.
محیط زیست: مجموع تمام چیزهایی که در اطراف برخی ارگانیسم‌ها و یا فرآیند و شرایط وجود دارد.
اصطکاک: مقاومت در برابر حرکت یک ماده (مانند یک مایع یا یک گاز) در برخورد با یک سطح یا جسم. اصطکاک به طور کلی گرما ایجاد می‌کند، که می‌تواند به سطح یک ماده آسیب برساند، زیرا آن را می‌سوزاند.
نوآوری: (به خلاقیت، نوآوری گفته میشود) سازگاری یا بهبود ایده، فرآیند یا محصول جدید که هوشمندانه، کارآمدتر یا عملی‌تر است.
LED: (مخفف برای دیود ساتع کننده نور) اجزای الکترونیکی که، همانطور که از نام آنها پیداست، هنگامی که جریان برق از طریق آنها جریان می‌یابد، نور را ساتع می‌کند. چراغ‌های LED بسیار کارآمد هستند و اغلب می‌توانند بسیار پرنور باشند. آنها اخیرا جایگزین چراغ‌های معمولی، لامپ‌های خانگی و تجاری شده‌اند.
مکانیکی: سروکار داشتن با دستگاه‌هایی که حرکت می‌کنند، از جمله ابزار، موتور و ماشین آلات دیگر (حتی، به طور بالقوه، که ناشی از حرکت فیزیکی چیز دیگری است).
ضربان ساز: یک دستگاه کوچک پزشکی که در بدن به منظور کنترل ریتم‌های غیر طبیعی قلب کار گذاشته میشود. این دستگاه یک سیگنال الکتریکی ارسال می‌کند و باعث میشود قلب به سرعت و به طور منظم ضربان بزند.
سنسور: دستگاهی است که اطلاعاتی را در مورد شرایط فیزیکی و شیمیایی مانند دما، فشار، شوری، رطوبت، pH، شدت نور یا تابش و ... را ذخیره می‌کند یا آن اطلاعات را می‌گیرد.
فن آوری: استفاده از دانش علمی برای اهداف عملی استفاده می‌کند، به ویژه در صنعت و یا دستگاه‌ها، فرآیندها و سیستم‌هایی که از این تلاش‌ها بهره مند می‌شوند.
برگرفته از سایت ساینس نیوز فور استیودنتس
کریستوفر عثمان نشان داد که این فناوری می‌تواند در یک آزمایشگاه عمل کند. یک پژوهشگر در کلرادو می‌گوید می‌خواهم آن را در مقیاس بزرگتری مانند روی یک چتر امتحان کنم که گام دیگری برای ایجاد نمونه‌های اولیه یا مدل‌هایی است که تکنولوژی را تحت شرایط واقعی آزمایش می‌کنند. به عنوان مثال، شاید بتوان این تکنولوژی را به یک پوشش تبدیل کرد که انرژی را ذخیره می‌کند مثلا وقتی که باران بر روی یک ساختمان می‌بارد یا به پنجره‌های ماشین برخورد می‌کند. برداشت سه بعدی انرژی نیز می‌تواند دستگاه‌های الکتریکی را با منابع قدرت متعارف شارژ کند. می‌توانید تصور کنید که این سنسورها در کنار بزرگراه یا جاده قرار دارند.
او می‌افزاید: "ما می‌توانیم از آب نمک استفاده کنیم." "شاید حتی خون." این نشان می‌دهد که یک روز این تکنولوژی حتی ممکن است به دستگاه‌های زیست پزشکی مانند دستگاه‌های ضربان ساز قلب کمک کند. در حال حاضر منبع تامین انرژی این دستگاه‌های پزشکی باتری است. اگر در مورد آن فکر کنید: برای استفاده از این باتری‌ها بیماران نیاز به عمل جراحی دارند. شاید در آینده، جریان طبیعی مایعات بدن بتواند نیاز به چنین دستگاه‌هایی را مرتفع کند.
تعریف کلمات مورد استفاده
باتری: دستگاهی که می‌تواند انرژی شیمیایی را به انرژی الکتریکی تبدیل کند.
بایومدیکال: مرتبط با پزشکی و نحوه ارتباط آن با سلول‌ها یا بافت‌ها،.
شارژ الکتریکی: بار فیزیکی مسئول تولید نیروی الکتریکی که می‌تواند منفی یا مثبت باشد.
جریان الکتریسیته: جریان، معمولا از حرکت ذرات باردار منفی یعنی الکترون‌ها حاصل میشود.
الکترود: دستگاهی که تولید الکتریسیته را انجام می‌دهد و برای تماس با بخش غیر فلزی یک مدار الکتریکی استفاده میشود یا چیزی را که از طریق آن یک سیگنال الکتریکی حرکت می‌کند را می‌گیرد. (در الکترونیک) بخشی از یک دستگاه نیمه هادی (مانند یک ترانزیستور) که الکترون‌ها را آزاد یا جمع می‌کند و یا می‌تواند حرکت آنها را کنترل کند.
مهندس: شخصی که از علم برای حل مشکلات استفاده می‌کند. به عنوان یک فعل، مهندسی کردن به معنی طراحی یک دستگاه، مواد یا فرآیند است که برخی از مشکلات و یا نیازهای حل نشده را حل می‌کند.
محیط زیست: مجموع تمام چیزهایی که در اطراف برخی ارگانیسم‌ها و یا فرآیند و شرایط وجود دارد.
اصطکاک: مقاومت در برابر حرکت یک ماده (مانند یک مایع یا یک گاز) در برخورد با یک سطح یا جسم. اصطکاک به طور کلی گرما ایجاد می‌کند، که می‌تواند به سطح یک ماده آسیب برساند، زیرا آن را می‌سوزاند.
نوآوری: (به خلاقیت، نوآوری گفته میشود) سازگاری یا بهبود ایده، فرآیند یا محصول جدید که هوشمندانه، کارآمدتر یا عملی‌تر است.
LED: (مخفف برای دیود ساتع کننده نور) اجزای الکترونیکی که، همانطور که از نام آنها پیداست، هنگامی که جریان برق از طریق آنها جریان می‌یابد، نور را ساتع می‌کند. چراغ‌های LED بسیار کارآمد هستند و اغلب می‌توانند بسیار پرنور باشند. آنها اخیرا جایگزین چراغ‌های معمولی، لامپ‌های خانگی و تجاری شده‌اند.
مکانیکی: سروکار داشتن با دستگاه‌هایی که حرکت می‌کنند، از جمله ابزار، موتور و ماشین آلات دیگر (حتی، به طور بالقوه، که ناشی از حرکت فیزیکی چیز دیگری است).
ضربان ساز: یک دستگاه کوچک پزشکی که در بدن به منظور کنترل ریتم‌های غیر طبیعی قلب کار گذاشته میشود. این دستگاه یک سیگنال الکتریکی ارسال می‌کند و باعث میشود قلب به سرعت و به طور منظم ضربان بزند.
سنسور: دستگاهی است که اطلاعاتی را در مورد شرایط فیزیکی و شیمیایی مانند دما، فشار، شوری، رطوبت، pH، شدت نور یا تابش و ... را ذخیره می‌کند یا آن اطلاعات را می‌گیرد.
فن آوری: استفاده از دانش علمی برای اهداف عملی استفاده می‌کند، به ویژه در صنعت و یا دستگاه‌ها، فرآیندها و سیستم‌هایی که از این تلاش‌ها بهره مند می‌شوند.
برگرفته از سایت ساینس نیوز فور استیودنتس
