Tā pati elektrība, kas skar jūsu pirkstus, pieskaroties tālrunim, vai liek matiem pielipt balonam, kādu dienu varētu darbināt elektroniku.
Statiskā elektrība ir samērā vienkārša parādība, kas rodas, ja materiāla iekšpusē vai uz virsmas ir elektrisko lādiņu nelīdzsvarotība. Acīmredzot visi zina šo nedaudz sāpīgo klikšķi uz pirkstu galiem. Tas notiek sakarā ar to, ka lādiņš līdz tam laikam uzkrājas, līdz iegūst iespēju iziet, veidojot elektrisko strāvu. Bet kā būtu, ja cilvēki iemācītos izmantot šo lādiņu, nevis to pazaudēt?
Tieši šo iespēju nolēma izpētīt zinātnieki no Bufalo universitātes un Kanzasas štata universitātes.
“Gandrīz visiem ir nācies saņemt vieglu elektrošoku no durvju roktura vai redzēt bērnu matus, kas pielīp pie balona. Lai izmantotu šo enerģiju mūsu elektronikā, mums labāk jāsaprot tās virzošie spēki,”sacīja Džeimss Čens, Bufalo universitātes Inženierzinātņu un lietišķo zinātņu skolas mehānikas un kosmosa inženierijas docents.
Pētījums atklāja, ka statisko elektrību izraisa niecīgas strukturālas izmaiņas.
Tagad Čens un viņa partneris Zeids Lesemans, Kanzasas štata universitātes mehānikas un kodoltehnikas docents strādā pie triboelektriskā efekta izpētes. Šis termins apraksta fenomenu, kad pēc saskares ar citu materiālu berzes rezultātā materiāls kļūst elektriski uzlādēts.
“Berze starp pirkstiem un viedtālruņa ekrānu. Berze starp plaukstu un pulksteni. Vienāda berze starp apaviem un zemi. Tie visi ir lieliski potenciālie enerģijas avoti, kurus var izmantot,”skaidroja zinātnieks.
Reklāmas video:
Lai gan triboelektriskais efekts tika aprakstīts senos laikos, lai to saprastu, bija nepieciešama nanotehnoloģiju parādīšanās, tas ir, ārkārtīgi mazu materiālu daļiņu izpēte.
“Mūsu pētījumu rezultāti sniedz atbildi uz šo seno mīklu; viņi var apvienot esošās teorijas. Skaitliskie rezultāti atbilst publicētajiem eksperimentālajiem novērojumiem,”komentēja Čens.
Zinātnieki izmanto gan datormodeļus, gan fiziskus eksperimentus, lai izstrādātu tā dēvētos "triboelektriskos nanogeneratorus" (TENG), kas spēj uzglabāt statisko elektrību.
Pētījums saņēma Nacionālā zinātnes fonda atbalstu 400 000 ASV dolāru apmērā. Pēc pētnieku domām, viņu darba rezultāti kalpos grandioziem mērķiem.
Tādējādi iegūtie rezultāti var palīdzēt attīstīt ilgtspējīgākus un izturīgākus enerģijas avotus. Galu galā pētījums varētu uzlabot ekonomisko drošību un dot labumu sabiedrībai, samazinot vajadzību pēc tradicionālajiem enerģijas avotiem, saka zinātnieki.
Ņemot vērā to, ka nepieciešamība pēc enerģijas nepārtraukti pieaug, pasaulei kļūstot arvien tehnoloģiskākai, statiskā elektrība var būt ļoti vērtīgs un praktisks papildu avots.
Natālija Golovakha