Энергию волн предложили собирать с помощью наноструктур на пластике
Схема прототипа устройства с поднятой крышкой. Справа — микрофотография поверхности с нанопирамидами.Изображение: Dr. Zong-Hong Lin, Dr. Gang Cheng, Long Lin, Dr. Sangmin Lee, Prof. Zhong Lin Wang
Американо-китайская группа исследователей разработала прототип генератора, который способен вырабатывать электричество из энергии океанических волн за счет трения воды о наноструктурированную поверхность. Описание установки опубликовано в журнале Angewandte Chemie, кратко содержание статьи приводит Phys.Org.
Прототип представляет собой сосуд с двумя медными электродами и крышкой, нижняя поверхность которой выполнена из полидиметилсилоксана (ПДМС). Контакт воды с ПДМС приводит к разделению зарядов, которое сохраняется после того, когда крышку поднимают и вода с ее поверхности стекает. В результате, между водой и крышкой возникает разность потенциалов. На пластине созданы микроскопические нанопирамиды, которые улучшают разделение зарядов и не дают им рекомбинировать.
По словам авторов статьи, новое устройство можно использовать для создании водных электростанций — разделение зарядов в них будет происходить за счет колебания волн. При этом авторы указывают, что с соленой водой аппарат работает несколько хуже, чем с дистиллированной. Кроме того, эффективность процесса уменьшается при сильном повышении температуры.
Подобные генераторы, которые позволяют разделять заряды за счет трения, называются трибоэлектрическими, а само явление было известно еще Фалесу Милетскому в начале VI века до нашей эры. Отличие прототипа от известных устройств заключается в том, что в последних трение всегда происходит между твердыми веществами, а высокая влажность крайне негативно влияет на их работу. Соответственно, они не подходят для использования в океане.
Для перевода энергии волн в электричество сейчас существует большое количество генераторов, многие из которых уже длительное время проходят испытания. Например, генераторы Пеламис, которые развернуты у берегов Португалии, подключены к сети с 2004 года, а их мощность составляет более двух мегаватт. Они работают за счет создания внутренних механических колебаний, которые затем преобразуются в электричество традиционными генераторами.
