Dieselbe Elektrizität, die Ihre Finger trifft, wenn Sie das Telefon berühren oder Haare an einem Ballon kleben lassen, könnte eines Tages die Elektronik mit Strom versorgen.
Statische Elektrizität ist ein relativ einfaches Phänomen, das auftritt, wenn ein Ungleichgewicht der elektrischen Ladungen innerhalb oder auf der Oberfläche eines Materials vorliegt. Offensichtlich kennt jeder diesen leicht schmerzhaften Klick auf die Fingerspitzen. Dies geschieht aufgrund der Tatsache, dass sich die Ladung bis dahin ansammelt, bis sie die Möglichkeit erhält, auszutreten und einen elektrischen Strom zu bilden. Aber was wäre, wenn die Leute lernen würden, diese Ladung zu verwenden, anstatt sie zu verlieren?
Es ist diese Gelegenheit, die Wissenschaftler der University of Buffalo und der Kansas State University zu erkunden beschlossen.
„Fast jeder musste einen leichten Stromschlag von einem Türknauf erhalten oder sehen, wie Kinderhaare an einem Ballon kleben. Um diese Energie in unserer Elektronik zu nutzen, müssen wir die treibenden Kräfte dahinter besser verstehen “, sagte James Chen, Assistenzprofessor für Maschinenbau und Luft- und Raumfahrttechnik an der School of Engineering and Applied Sciences der University of Buffalo.
Die Studie ergab, dass statische Elektrizität durch winzige strukturelle Veränderungen verursacht wird.
Jetzt arbeiten Chen und sein Partner Zayd Leseman, Assistenzprofessor für Mechanik und Nukleartechnik an der Kansas State University, an der Untersuchung des triboelektrischen Effekts. Dieser Begriff beschreibt das Phänomen, bei dem ein Material nach Kontakt mit einem anderen Material durch Reibung elektrisch geladen wird.
„Reibung zwischen Fingern und Smartphonebildschirm. Reibung zwischen Handgelenk und Uhr. Gleichmäßige Reibung zwischen Schuhen und Boden. All dies sind großartige potenzielle Energiequellen, die genutzt werden können “, erklärte der Wissenschaftler.
Werbevideo:
Obwohl der triboelektrische Effekt in der Antike beschrieben wurde, war zum Verständnis die Nanotechnologie erforderlich, dh die Untersuchung extrem kleiner Materialpartikel.
„Die Ergebnisse unserer Forschung geben eine Antwort auf dieses alte Rätsel. Sie können bestehende Theorien kombinieren. Die numerischen Ergebnisse stimmen mit veröffentlichten experimentellen Beobachtungen überein “, kommentierte Chen.
Wissenschaftler verwenden sowohl Computermodelle als auch physikalische Experimente, um sogenannte "triboelektrische Nanogeneratoren" (TENGs) zu entwickeln, die statische Elektrizität speichern können.
Die Studie wurde von der National Science Foundation in Höhe von 400.000 USD unterstützt. Den Forschern zufolge werden die Ergebnisse ihrer Arbeit grandiosen Zielen dienen.
Somit können die erzielten Ergebnisse zur Entwicklung nachhaltigerer und dauerhafterer Energiequellen beitragen. Letztendlich könnte die Studie die wirtschaftliche Sicherheit verbessern und der Gesellschaft zugute kommen, indem der Bedarf an traditionellen Energiequellen verringert wird, sagen Wissenschaftler.
Angesichts des stetig wachsenden Energiebedarfs, da die Welt immer technologischer wird, kann statische Elektrizität eine sehr wertvolle und praktische zusätzliche Quelle sein.
Natalia Golovakha
