Sama elektrienergia, mis telefoni puudutades sõrmede kätte saab või juuksed õhupalli külge kleepima paneb, võib ühel päeval toita elektroonikat.
Staatiline elekter on suhteliselt lihtne nähtus, mis tekib siis, kui materjali sees või pinnal on elektrilaengute tasakaalustamatus. Ilmselgelt teavad kõik seda pisut valusat klõpsu sõrmeotstel. See tekib tänu sellele, et laeng koguneb seni, kuni saab võimaluse väljuda, moodustades elektrivoolu. Aga mis siis, kui inimesed õpiksid seda laengut kasutama, selle asemel, et seda kaotada?
Just seda võimalust otsustasid uurida Buffalo ülikooli ja Kansase osariigi ülikooli teadlased.
“Peaaegu kõik on pidanud saama ukse nupust kerge elektrilöögi või nägema, kuidas laste juuksed õhupalli külge kleepuvad. Selle energia kasutamiseks elektroonikas peame paremini mõistma selle liikumapanevaid jõude,”sõnas Buffalo ülikooli inseneri- ja rakendusteaduste kooli mehaanika- ja kosmosetehnika dotsent James Chen.
Uuringust selgus, et staatiline elekter on põhjustatud pisikestest struktuurimuutustest.
Nüüd töötavad Chen ja tema kaaslane Kansase osariigi ülikooli mehaanika ja tuumatehnika dotsent Zayd Leseman triboelektrilise efekti uurimisel. See termin kirjeldab nähtust, kus materjal laetakse pärast hõõrdumist kokkupuutel teise materjaliga elektriliselt.
“Hõõrdumine sõrmede ja nutitelefoni ekraani vahel. Randme ja kella vaheline hõõrdumine. Ühtlane hõõrdumine kingade ja maa vahel. Kõik need on suured potentsiaalsed energiaallikad, mida saab kasutada,”selgitas teadlane.
Reklaamvideo:
Kuigi triboelektrilist efekti kirjeldati iidsetel aegadel, võttis selle mõistmiseks vaja nanotehnoloogia tekkimist, see tähendab üliväikeste materjaliosakeste uurimist.
„Meie uurimistöö tulemused annavad vastuse sellele iidsele mõistatusele; nad saavad ühendada olemasolevaid teooriaid. Numbrilised tulemused on kooskõlas avaldatud eksperimentaalsete vaatlustega,”kommenteeris Chen.
Teadlased kasutavad nii arvutimudeleid kui ka füüsilisi eksperimente nn triboelektriliste nanogeneraatorite (TENG) väljatöötamiseks, mis on võimelised staatilist elektrit salvestama.
Uuring sai riikliku teadusfondi toetust summas 400 000 dollarit. Teadlaste sõnul täidavad nende töö tulemused grandioosseid eesmärke.
Seega võivad saadud tulemused aidata säästvamate ja vastupidavamate energiaallikate väljatöötamisel. Lõppkokkuvõttes võib uuring parandada majanduslikku turvalisust ja tuua ühiskonnale kasu, vähendades vajadust traditsiooniliste energiaallikate järele, ütlevad teadlased.
Arvestades, et energiavajadus kasvab pidevalt, kuna maailm muutub tehnoloogiliselt üha arenenumaks, võib staatiline elekter olla väga väärtuslik ja praktiline täiendav allikas.
Natalia Golovakha
