Snow-TENG: Nová nanotechnologie vyrábí elektřinu ze sněhu  

• 14. 02. 2020
• Redakce

První triboelektrický nanogenerátor

Vědci a americké University of California v Los Angeles vyvinuli zařízení, které dokáže generorvat elektřinu ze sněžení. Je první vynález svého druhu, 3D tisknutelné, levné, malé, tenké a pružné zařízení, který tvoří nanotechnologie a tenký plátek běžného měkkého silikonu.

Američtí vědci své zařízení nazvali sněhový triboelektrický nanogenerátor, anglicky pěkně „snow-based triboelectric nanogenerator“, čili Snow-TENG. Podle šéfa výzkumu Richarda Kanera může jejich zařízení fungovat v podstatě kdekoliv, kde padají sněhové vločky.

Snow-TENG nepotřebuje ani baterie, elektřinu si vyrobí samo. Jedná se o velmi chytré zařízení, jako meteorologická stanice, která ví, jak moc sněží, v jakém směru padá sníh, a také jak rychle a z jakého směru fouká vítr.

Tribolektrické nanogenerátory získávají elektrický proud ze statické elektřiny. Jinými slovy, těží energii z procesu výměny elektronů. Statická elektřina vzniká tehdy, když se setkají dva různé materiály a jeden z nich ten druhý připraví o elektrony.

Sníh je vždycky kladně elektricky nabitý, takže může předat elektrony druhému materiálu. Tím je silikon, polymer založený na řetězcích atomů křemíku a kyslíku, který je naopak záporně nabitý. Když na silikonový plátek snow-TENGu sněží, tak vzniká elektrický náboj, který nanogenerátor využívá k produkci elektřiny.

Sníh jako zdroj energie

 

Sníh je podle vědců z UCLA díky sněhového nanogenerátoru vyloženě rád, když se může zbavit svých elektronů. S opačně nabitým materiálem pro konstrukci snow-TENGu to ale bylo komplikovanější. Vědci otestovali velké množství různých kandidátů, včetně hliníkových filmů nebo teflonu. Nakonec v jejich testech nejlépe obstál právě silikon, který vytvořil více elektřiny, než všechny ostatní materiály. 

Američtí vědci upozorňují na to, že každou zimu je více než 30 procent povrchu planety pokryto sněhem. Když sněží, tak obvykle moc nefungují tradiční solární panely. Sníh je zakryje a s produkcí elektřiny je konec. Pokud by ale v takovém solárním panelu byl zabudovaný nanogenerátor snow-TENG, tak by to úplně změnilo situaci. Takový solárně-sněhový panel by dodával elektřinu i během sněhové bouře . 

Nanogenerátor snow-TENG bude možné využít třeba v technologiích pro zimní nositelnou elektroniku. Vědci použili k výrobě snow-TENGu 3D tisk. Vytiskli jak silikonový plátek, tak i nezbytnou elektrodu, která odvádí získaný elektrický náboj.