ABD'de hava neminden elektrik üreten kağıt duvar kağıdı geliştirildi

ABD'deki Binghamton Üniversitesi araştırmacıları, iç mekanlardagi hava neminden sürekli olarak elektrik üretebilen yenilikçi bir kağıt kaplama geliştirdiler. ixbt.com'un haberine göre, bu teknoloji aynı zamanda pasif bir nem giderici görevi görerek gelecekte akıllı ev sensörlerini ve diğer düşük güç tüketen elektronik cihazları pilsiz beslemeyi mümkün kılabilir. Bu konuda Ixbt.com haber veriyor.

Teknolojinin çalışma prensibi ve özellikleri

Yeni buluşun temelini minyatür nem-elektrik jeneratörleri oluşturuyor. Bu jeneratörler havadaki su moleküllerini emerek malzeme içinde iyonların ayrışma sürecini tetikliyor. Oluşan konsantrasyon gradyanı, kağıdın karşıt tarafları arasında bir elektrik gerilimi yaratıyor. Güneş panellerinden farklı olarak, bu sistem için ışığa hiç ihtiyaç duyulmuyor.

Uzmanlar, kapalı odaların bu tür bir teknoloji için en uygun ortam olduğunu belirtiyor; çünkü ev ve binalardaki nem seviyesi genellikle yüzde 30–60 aralığında korunuyor. Ayrıca insanların nefes alması, yemek pişirme, duş alma ve diğer günlük süreçler sonucunda havadaki su buharı sürekli olarak yenileniyor.

Üretim ve saha testleri

Jeneratörleri oluşturmak için, gerekli yapıların doğrudan kağıt üzerinde şekillendirilmesine olanak tanıyan kağıt elektroniği teknolojisi kullanıldı. Kağıdın kenarlarına nemi aktif olarak emen gliserin sürülürken, orta kısımda mumlu desenli bir polimer yapı yer alıyor. Bu yapı, buharlaşmayı düzenleyerek elektrik enerjisinin kesintisiz üretimi için gereken nemin yönlendirilmiş hareketini sağlıyor.

Araştırmacılar, birbirine bağlı 1596 jeneratörden oluşan tam teşekküllü deneysel bir tabaka hazırladılar. Bağıl nemin yüzde 80 olduğu koşullarda her bir eleman yaklaşık 0,34 V gerilim sağladı ve özgül güç 2,2 µW/cm² seviyesine ulaştı. Tüm sistem, herhangi bir pil kullanmadan kablosuz bir klavyeyi sürekli olarak beslemeyi başardı.

Bununla birlikte, yeni duvar kağıdı hava nemini düşürme özelliğini de gösterdi. Deneysel odadaki nem seviyesi yüzde 38'den yüzde 32'ye düştü. Yazarlar, gelecekte bu teknolojinin klima ve nem alma sistemlerinin yükünü kısmen azaltabileceğine ve nemden küçük miktarlarda elektrik elde edilmesini sağlayabileceğine inanıyor.

Tüm elektrik bağlantıları kağıdın arka tarafına yerleştirildi, bu da kaplamanın görünür kablolar olmadan sıradan bir duvar dekorasyonu olarak kullanılmasını sağlıyor. Mevcut aşamada teknolojinin gücü, buzdolabı veya televizyon gibi ev aletlerini çalıştırmak için yeterli değil. Temel uygulama alanı; minimum enerji tüketen kablosuz sıcaklık ve nem sensörleri, iklim monitörleri ve akıllı ev sistemlerinin diğer düşük güç tüketen bileşenleridir.