Elektrik enerjisi günümüzde en çok kullanılan ve en önemli enerjilerden biridir. Kömürden, sudan, rüzgardan ve güneşten üretilen elektrik enerjisi artık kardan da üretilmeye başlanacak. Dünya’nın buzullarla kaplı bölgeleri artık tam bir enerji deposuna dönecek. Bu olay nasıl mı olacak? Gelin hep birlikte bu buluşun ayrıntılarına bakalım.

UCLA’daki Bilim İnsanları Tarafından Bulundu

Los Angeles, California Üniversitesi’nden bir grup araştırmacı (UCLA), yağan kardan elektrik üreten yeni bir cihaz icat etti. Kar tabanlı triboelektrik nanojeneratör veya Snow TENG olarak adlandırılan bu cihaz; türünün ilk örneği olup ayrıca ucuz, küçük, ince ve esnek bir yapıda. Statik elektrik yoluyla yük üreten bu triboelektrik nanojeneratör, elektron değişimlerinden enerji üretiyor. Bu tür cihazlar; vücut hareketlerinden, dokunmatik ekranlardan ve hatta yerdeki ayak seslerinden enerji alan jeneratörler yapmak için de kullanılabiliyor.

Kar, kardan,

California Nano Systems Enstitüsü’nde malzeme bilimi mühendisliğinde Profesör olan Richard Kaner, “Statik elektrik, elektronları yakalayan bir malzeme ile elektronu tutan diğer malzemenin etkileşiminden kaynaklanmaktadır.” diyor. UCLA araştırmacıları, cihazın pillere ihtiyaç duymadan kendi gücünü sağlayabildiğini ve uzak bölgelerde çalışabildiğini belirtiyor. Ayrıca ne kadar kar yağdığını, karın yağış yönünü, rüzgârın yönünü ve hızını gösteren bu cihaz oldukça akıllı bir teknolojiye sahip.

Peki ya kardan nasıl elektrik enerjisi üretebiliriz?

Kar pozitif yüklüdür, bu nedenle zıt yüklü bir malzemeye sürtünmesi enerji çekilmesini sağlıyor. UCLA’dan bilim insanları karı, alüminyum folyo ve teflon gibi pek çok sayıda malzemeyle test etti. Bu testlerden sonra, silikonun diğer tüm malzemelere göre daha fazla şarj ürettiğini gördüler. Bu nedenle ekip, kapsamlı test aşamalarından sonra silikon kullanmaya karar verdi. Yağan kar silikonla temas ettiğinde, bir sürtünme oluşuyor ve bu sürtünme sonucu elektrik enerjisi meydana geliyor.

Çalışmanın ortak yazarı El-Kady güneş panellerine entegre edecekleri cihazın, panel karla kaplı olsa bile elektrik üretmeye devam edeceğini ve böylece yağmur damlalarının yüzey hareketinden enerji toplayan daha önceki hibrit güneş hücresine benzeyecediğini söylüyor. Snow TENG, mevcut haliyle oldukça küçük bir miktar elektrik üretiyor. Yani, 0.2 mW / m2anlık çıkış gücü yoğunluğu, 8V’a kadar bir açık devre gerilimi ve 40 μA / m2‘lik bir akım yoğunluğu üretebiliyor. 

Giyilebilir Cihazlarda da Kullanılabilecek

Kaner’e göre cihaz, kayak gibi kış sporlarını izlemek, bir sporcunun atlama, koşma veya yürüme durumlarındaki performansını daha hassas bir şekilde değerlendirmek ve geliştirmek için kullanılabiliyor. Ayrıca bu cihaz, kros kayağında kullanılan ve akıllı bir saatle tespit edilemeyen ana hareket kalıplarını belirleme potansiyeline de sahip.

Giyilebilir Teknoloji, kardan

Aynı zamanda cihaz, bir kişinin hareket edip etmediğini belirten sinyaller de gönderebilir. Bir insanın ne zaman yürüdüğünü, koştuğunu veya zıpladığını söyleyebilir. Yani cihaz, insan vücudu hareketlerini tespit etmek için giyilebilir bir güç kaynağı ve biyomekanik sensör olarak kullanılabiliyor. Geleneksel sensör platformlarının aksine, cihaz pillere veya görüntü işleme sistemlerine ihtiyaç duymadan çalışıyor.

Kaynak:

https://phys.org/news/2019-04-scientific-device-electricity-snowfall.html