Den samme strømmen som treffer fingrene når du berører telefonen, eller får håret til å feste seg til en ballong, kan en dag drive elektronikk.
Statisk elektrisitet er et relativt enkelt fenomen som oppstår når det er ubalanse mellom elektriske ladninger inne i eller på overflaten av et materiale. Åpenbart kjenner alle dette litt smertefulle klikket på fingertuppene. Det oppstår på grunn av at ladningen akkumuleres til da, til den får muligheten til å gå ut og danner en elektrisk strøm. Men hva om folk lærte å bruke den ladningen i stedet for å miste den?
Det er denne muligheten forskere fra University of Buffalo og Kansas State University bestemte seg for å utforske.
“Nesten alle har måttet motta et lite elektrisk støt fra en dørhåndtak eller se barnehår klebe seg til en ballong. For å utnytte denne energien i elektronikken vår, må vi bedre forstå drivkreftene bak den, sier James Chen, assisterende professor i maskin- og romfartsteknologi ved School of Engineering and Applied Sciences ved University of Buffalo.
Studien fant at statisk elektrisitet er forårsaket av små strukturelle endringer.
Nå jobber Chen og hans partner Zayd Leseman, assisterende professor i mekanikk og atomteknikk ved Kansas State University, for å studere den triboelektriske effekten. Dette begrepet beskriver fenomenet der et materiale blir elektrisk ladet etter kontakt med et annet materiale gjennom friksjon.
“Friksjon mellom fingrene og smarttelefonskjermen. Friksjon mellom håndleddet og klokken. Jevn friksjon mellom sko og bakke. Alt dette er store potensielle energikilder som kan brukes,”forklarte forskeren.
Kampanjevideo:
Selv om den triboelektriske effekten ble beskrevet i eldgamle tider, for å forstå den, tok det fremveksten av nanoteknologi, det vil si studiet av ekstremt små partikler av materialer.
“Resultatene av vår forskning gir et svar på denne eldgamle gåten; de kan kombinere eksisterende teorier. De numeriske resultatene stemmer overens med publiserte eksperimentelle observasjoner,”kommenterte Chen.
Forskere bruker både datamodeller og fysiske eksperimenter for å utvikle såkalte "triboelektriske nanogeneratorer" (TENG), som er i stand til å lagre statisk elektrisitet.
Studien mottok støtte fra National Science Foundation for $ 400.000. Ifølge forskerne vil resultatene av deres arbeid tjene store mål.
Dermed kan de oppnådde resultatene hjelpe i utviklingen av mer bærekraftige og holdbare energikilder. Til slutt kan studien forbedre økonomisk sikkerhet og komme samfunnet til gode ved å redusere behovet for tradisjonelle energikilder, sier forskere.
Gitt at behovet for energi stadig vokser ettersom verden blir mer og mer avansert, kan statisk elektrisitet være en veldig verdifull og praktisk tilleggskilde.
Natalia Golovakha
