Американские ученые создали устройство, которое «генерирует энергию ниоткуда»

Исследователи из Массачусетского технологического института разработали систему, способную преобразовывать суточные колебания температуры в электрическую энергию. Об этом сообщает Technology.org.

Термоэлектрические устройства, которые генерируют энергию, когда одна сторона устройства имеет другую температуру, чем другая, широко обсуждались ряд лет. Однако это впервые, когда была разработана рабочая система.

«Мы построили первый тепловой резонатор. Может казаться, что он генерирует энергию неоткуда», – отметил соавтор Майкл Страно, профессор химического машиностроения MIT Карбон Дуббс.

Поскольку устройство генерирует энергию от изменения температуры окружающей среды, на него не влияет ни дождь, ни ветровые условия или другие факторы окружающей среды. Фактически, устройство можно поместить в тени под солнечной панелью, тем самым делая ее более эффективной, оттягивая остаточное тепло.

Разработан терморезонатор также оказался втрое эффективнее коммерческий пироэлектрический материал, который в настоящее время считается признанным методом преобразования колебаний температуры в электричество.

Чтобы построить устройство, команде пришлось сначала разработать материал, оптимизированный для тепловой еффузії – свойства, которая сочетает теплопроводность и тепловую емкость. Материал выполнен из меди или никелевой пены, который затем покрывается слоем графему для обеспечения еще большей теплопроводности. Наконец, пена наполнена октадеканом, материалом, который изменяет свое состояние между твердым и жидким в пределах определенного диапазона температур, выбранных для данных нужд.

Если во время испытания дневная разница температур составляла 10 градусов Цельсия, то устройство могло генерировать 350 милливольт потенциала и 1,3 миливатт мощности – достаточное для мелких датчиков среды или систем связи.

Новый материал может использоваться как часть гибридной системы ортогональных источников энергии, которая может включать в себя генераторы котлов-горючего и солнечные батареи.

Кроме того, новый материал может оказаться полезным для разработки посадочных и навигационных устройств для изучения отдаленных мест, в том числе внеземных спутников и планет, поскольку большая часть системы может быть изготовлена из местных материалов, что позволит уменьшить полезную нагрузку и сопутствующие расходы.