Американские инженеры создали бумажные обои, которые вырабатывают электричество из влаги в воздухе. Панель из 1596 модулей смогла питать беспроводную клавиатуру и одновременно снизила влажность в помещении с 38% до 32%. Об этом сообщается в журнале Advanced Energy Materials.
Влагоэлектрические генераторы превращают влажность воздуха в электроэнергию, однако их ограниченная мощность делает их использование на улице нецелесообразным. В помещениях, где влажность остаётся стабильной, а маломощным устройствам требуется питание в диапазоне микро- и милливатт, такие генераторы могут быть более эффективными. Обои, благодаря своей большой площади и интеграции в архитектуру, являются подходящей основой для реализации этой идеи.
Сегодня в домах всё чаще появляются компактные устройства, такие как датчики температуры и беспроводные клавиатуры. Их энергопотребление минимально, но батарейки приходится регулярно менять, а подключение к розетке ограничивает возможности размещения.
Учёные из Бингемтонского университета (США) создали первый дисплей-обои, работающий по принципу периферийного поглощения и центрального испарения. Это позволяет контролировать однонаправленный перенос влаги на одном листе бумаги. На периферии расположен глицерин, который улавливает атмосферную влагу. В промежуточной зоне находится поливинилпирролидон, поглощающий связанную воду, а центр, обработанный воском, ограничивает испарение, не создавая герметичного покрытия.
Модуль генерирует напряжение около 0,34 В и мощность около 2,2 мкВт/см² при относительной влажности 80%, сохраняя стабильную выходную мощность в течение 90 минут. Скрытая система межсоединений через сквозные отверстия позволяет масштабировать модули без видимых проводов.
Контакты выведены через отверстия в бумаге, а проводники размещены на обратной стороне покрытия. Это позволяет объединить множество генераторов, сохраняя лицевую поверхность без проводов. В результате была создана цельная панель из 1596 элементов, питающая беспроводную клавиатуру.
«Массив из 1596 модулей питает беспроводную клавиатуру и одновременно снижает влажность в помещении с 38 % до 32 %, превращая пассивные поверхности стен в автономные интерфейсы, реагирующие на климат», — говорится в публикации в журнале Advanced Energy Materials.
Клавиатура служит наглядным примером специфического использования. Этот опыт не свидетельствует о том, что покрытие способно снабжать электроэнергией бытовые приборы или обеспечивать электричеством весь дом. Исследователи также изучают обои как материал, который может смягчать колебания влажности, поглощая и отдавая воду. Однако возможность контролировать микроклимат в комнате требует дополнительных исследований.
Энергию можно получать не только из влаги, но и из тепла — недавно китайские учёные создали ткань, превращающую тепло тела в электричество. Как рассказывала интернет-газета «ЖУК», китайские учёные разработали уникальный эластичный материал, преобразующий тепло человеческого тела в электроэнергию.