L’effet triboélectrique est adapté pour obtenir de l’énergie à partir des vagues de la mer

L’eau et le plastique peuvent utiliser l’effet triboélectrique pas pire que les deux surfaces dures — et à n’importe quelle humidité. L’effet triboélectrique est familier à tout le monde : essayez de frotter un peigne sur vos cheveux, et vous remarquerez immédiatement que la surface de l’un de ces «matériaux» est considérablement électrifiée. Cependant, le processus est meilleur, l’air est plus sec, donc, à première vue, on ne sait pas comment une telle chose fonctionnerait même avec … les vagues de la mer.

Cependant, des chercheurs dirigés par Zhonglin Wang du Georgia Institute of Technology (États-Unis) ont prouvé qu’ils pouvaient utiliser ledit effet pour générer de l’électricité à partir des vagues de la mer et «le retourner».

Le microgénérateur triboélectrique ne fonctionnait efficacement qu’à des températures d’eau relativement basses. Cependant, la mer se réchauffe rarement au-dessus de 25 ° C.

Tout d’abord, M. Wang a travaillé avec le triboélectrique familier, «freinant» l’interaction de deux corps solides. Mais alors, en construisant ce type de microgénérateur, je me suis dit : qui a dit que le phénomène n’était limité que dans ce cas ? En théorie, les liquides devraient avoir quelque chose de similaire, et si la friction entre deux corps solides dans un microgénérateur produit suffisamment d’électricité pour recharger un téléphone portable, est-ce que la friction fluide nous ralentit vraiment ? ..

Un scientifique n’a besoin que d’un partenaire dans l’eau, dont les paramètres électroniques seront au moins proches des siens. Peut-être en plastique ? Et c’est finalement arrivé.

Les expérimentateurs ont construit un récipient en plastique isolé avec des électrodes sous la forme de plaques de feuille de cuivre sur le couvercle et le fond. De l’intérieur, le couvercle est recouvert d’une couche de polydiméthylsiloxane (un plastifiant que nous consommons comme l’additif alimentaire E 900), sur laquelle sont appliquées des nanopyramides. Le réservoir était rempli d’eau déminéralisée et le couvercle était légèrement abaissé. Après que les nanopyramides soient entrées en contact avec le liquide, les groupes d’atomes de napolydiméthylsiloxane sont devenus chargés négativement. Comme prévu, la charge à la surface de l’eau était positive et ne disparaissait pas même après élimination du polydiméthylsiloxane.

L’hydrophobicité du polydiméthylsiloxane avec des nanopyramides (ayant un angle très aigu avec les surfaces des gouttelettes) a réduit la quantité d’eau restant dans le plastique, ce qui a facilité le fonctionnement de l’ensemble du système.

Pour générer un courant continu, le couvercle devait être soulevé et abaissé périodiquement, et les électrodes devaient être maintenues connectées au redresseur et au condensateur. Dans ce mode, le prototype expérimental fournit 60 LED simultanément. Bien que les tests dans l’eau salée aient donné un résultat légèrement médiocre, cela n’a pas annulé la valeur de l’utilisation de l’appareil.

Jusqu’à présent, le principal problème de l’usine expérimentale est de réduire le courant avec l’augmentation de la température — ce qui, soit dit en passant, nous permet d’espérer utiliser l’appareil comme capteur de température.

Cependant, pour les zones non éloignées des courants froids (ou simplement situées dans des climats tempérés), le fonctionnement de générateurs triboélectriques alimentés par l’énergie des vagues et alimentés par des systèmes autonomes de surveillance de l’environnement et de l’eau peut se justifier.

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