Новый полимер использует пары воды для получения энергии

Группа исследователей из Массачусетского технологического института создала новый полимер, который способен вырабатывать электроэнергию, используя пары воды. Секрет технологии заключается в том, что материал, поглощая небольшое количество испарившейся воды, изменяет свою форму: он может сворачиваться, а затем распрямляться.

Механическую энергию, произведенную материалом, можно преобразовать в электрическую, если добавить к полимерной пленке пьезоэлектрический материал. По словам специалистов, представленный образец способен производить 5.6 нановатт. Полученную таким образом энергию можно накапливать в конденсаторах для работы микроэлектронных устройств таких, как электронные термометры и датчики влажности.

Полимерную пленку можно использовать и в больших масштабах. Например, ее можно разместить над рекой или озером для производства энергии. Из материала можно также изготавливать элементы одежды. Подобная одежда будет вырабатывать энергию, например, во время занятия спортом.

Материал состоит из двух различных полимеров. Из полипиррола изготовлена сетка, которая выступает в роли каркаса. На нее нанесен слой другого мягкого полимера polyol-borate, который разбухает при поглощении воды.

Пленку можно также применять для механического воздействия на другие предметы. Исследователи продемонстрировали, как 25-миллиграммовая пленка легко поднимает стеклянные пластинки, которые в 380 раз ее тяжелее.

Мексиканский инженер-химик Серхио Хесус Веласко работал над усовершенствованием впитывающего материала для подгузников, когда натолкнулся на идею консервирования воды для засушливых районов. Ученый разработал концепт «твердой воды» Solid Rain — абсорбирующего вещества, способного впитывать большое количество воды и долго её хранить. В разгар засухи «твердую воду» достаточно лишь внести в почву, и растения сами возьмут столько влаги, сколько нужно.

Solid Rain — это абсорбирующий полимер под названием полиакрилат калия. Внешне он похож на стиральный порошок или мелкозернистую соль, однако, погружаясь в воду, гранулы полимера способны впитывать влаги в 500 раз больше своего объёма. Срок хранения законсервированной таким образом воды составляет один год. Веласко предлагает запасать воду в дождливые времена при помощи Solid Rain, а в засуху — «поливать» растения этим «твёрдым дождем». Мексиканское правительство проявило огромный интерес к изобретению, концепт Solid Rain уже получил государственную награду в области экологии, были проведены тестирования в штате Идальго, где урожайность повысилась сразу на 300 процентов. При этом стоит отметить невысокую стоимость полимера: полкилограмма полиакрилата калия оценивается примерно в 25 долларов.

Яндекс.Метрика