Ученые придумали, как добывать электричество из воды и питать им устройства

Исследователи из Университета Чунг-Анг в Корее разработали датчик пожара, который питается от гидроэлектроэнергии (HV) вместо батарей. Об этом пишет Interesting Engineering.

Датчики обнаружения пожара работают независимо от сети и даже в случае отключения электроэнергии. В основном, они питаются от батарей. Но батареи подвержены риску взрыва в случае пожара. Вот где может помочь альтернативная энергетическая система, такая как гидроэлектроэнергия.

Поскольку система HV получает энергию из воды и частично погружена в нее, она намного безопаснее, чем батареи. Кроме того, обычные системы пожарных датчиков склонны к ложным срабатываниям, вызванным дымом от готовки или пылью.

С другой стороны, система HV может использовать изменения в потоке воды, вызванные испарением во время пожара, чтобы обеспечить более точное срабатывание. Тем не менее, мало исследований было посвящено питанию пожарных датчиков с помощью гидроэлектроэнергии.

Испарение, вызванное огнем, действует как движущая сила и заставляет воду подниматься из погруженной области слоя в не погруженную область посредством капиллярного действия, создавая асимметрию плотности протонов. Это приводит к разности потенциалов, также известной как потенциал потока, который может быть использован для производства электроэнергии.

В своем устройстве исследовательская группа из Университета Чунг-Анг использовала отходы хлопка, Triton-X и Ppy для создания нанопористого слоя, широко известного как CPT. Слой CPT был помещен в цилиндрическую трубку с алюминиевыми электродами на каждом конце. Ppy имеет черный цвет и усиливает поглощение света, в то время как Triton-X помогает индуцировать высокий поверхностный заряд.

Ученые протестировали свое устройство, посветив на него светом. Они обнаружили, что оно может генерировать 0,42 В напряжения и 16-20 микроампер тока под инфракрасным светом. В качестве пожарной сигнализации он также продемонстрировал быстрое время реагирования менее 10 секунд.