Su Altında Bile Hareketi Elektriğe Dönüştürmek için Sıvı Metal Kullanımı
North Carolina State Üniversitesi’ndeki araştırmacılar hareketi elektriğe dönüştüren ve ıslak ortamlarda çalışabilen yumuşak ve gerilebilir bir cihaz geliştirdiler.
Çalışma üzerine bir makalenin yazarlarından olan ve NC Kimya ve Biyomoleküler Mühendisliği Bölümü’nde Camille&Henry Dreyfus Profesörü olan Michael Dickey, “Rüzgar, dalga, vücut hareketi ve motorlardaki titreşim gibi mekanik enerji bol miktarda bulunur. Bu tip mekanik hareketi elektriğe dönüştürebilen bir cihaz geliştirdik. Bu cihazın dikkat çekici özelliklerinden biri, suyun altında mükemmel şekilde çalışmasıdır,” demiştir.
Enerji elde ediminin kalbi, galyum ve indiyumdan oluşan bir sıvı metal alaşımıdır. Alaşım, suyla şişmiş yumuşak, elastik bir polimer olan bir hidrojel ile kaplanmıştır.
Hidrojelin içindeki su, iyon denilen çözünmüş tuz içermektedir. Metaldeki yüklemeye neden olan iyonlar, metal yüzeyinde birikirler. Metal alanını arttırmak, yükü çekmek için daha fazla yüzey sağlar. Bu, cihaza bağlı bir tel tarafından yakalanan elektriği üretir.
“Cihaz yumuşak olduğundan ezme, germe ve bükme dahil olmak üzere herhangi bir mekanik hareket, deforme olmasına neden olabilir,” demiştir Dickey. “Bu, mekanik enerjiyi toplamak için çok yönlü olmasını sağlar. Örneğin hidrojel, orijinal uzunluğunun beş katına kadar gerilebilecek kadar esnektir.”
Haberin videosu:
Yapılan deneylerde araştırmacılar, cihazı yalnızca birkaç milimetre deformasyonun, yaklaşık 0,5 mW m-2‘lik bir güç yoğunluğu ürettiğini bulmuşlardır. Bu elektrik miktarı, birkaç popüler enerji toplama teknolojisi sınıfıyla karşılaştırılabilir.
“Öte yandan diğer teknolojiler özellikle ıslak alanlarda iyi çalışmıyorlar,” demiştir Dickey. “Bu özgün özellik, biyomedikal ayarlardan atletik giyime ve deniz ortamlarına kadar uygulamalara olanak sağlayabilir. Ayrıca, cihazın yapımı da kolaydır.”
“Enerjiyi arttırmanın bir yolu var, bu yüzden burada tanımladığımız çalışmayı bir kavram kanıtlama gösterisi olarak görüyoruz.”
Araştırmacıların halihazırda devam eden iki ilgili projesi bulunmaktadır. Bir proje, elektrik elde edici cihazın güç çıkışını artırarak giyilebilir cihazlara güç sağlamak için teknolojiyi kullanmayı hedeflemekte, ikinci proje ise, bu teknolojinin okyanustan dalga gücünü toplamak için nasıl kullanılabileceğini değerlendirmektedir.
Çalışma ile ilgili Advanced Materials dergisinde “Bir Yumuşak Değişken Alanlı Elektrikli-Çift Katmanlı Enerji Üreticisi” başlıklı makale yayınlanmıştır.
Kaynak: techxplore.com
