Новое устройство технически не является турбиной. Это наногенератор, состоящий из двух пластиковых полос в трубке, которые трепещут или хлопают вместе при воздушном потоке. Как будто вы натираете воздушный шар о волосы, два пластика становятся электрически заряженными после отделения от контакта – явление, называемое трибоэлектрическим эффектом.
Но вместо того, чтобы заставить ваши волосы встать дыбом, как у Эйнштейна, электричество, вырабатываемое двумя пластиковыми полосками, улавливается и сохраняется.
«Вы можете собрать все мелочи в своей повседневной жизни», – говорит старший автор Янг из Пекинского института наноэнергетики и наносистем Китайской академии наук. «Однажды мы поместили наш наногенератор на руку человека, и потока воздуха от качающейся руки было достаточно для выработки энергии."
Ветерок такой же нежный, как 1.6 м / с (3.6 миль в час) было достаточно, чтобы привести в действие трибоэлектрический наногенератор, разработанный Янгом и его коллегами. Наногенератор работает наилучшим образом при скорости ветра от 4 до 8 м / с (8.С 9 до 17.9 миль в час), скорость, которая позволяет двум пластиковым полоскам колебаться синхронно.
Устройство также имеет высокий КПД преобразования ветра в энергию – 3.23%, что превышает ранее сообщенные показатели по поглощению энергии ветра. В настоящее время устройство исследовательской группы может питать 100 светодиодных фонарей и датчиков температуры.
«Мы не намерены заменять существующую технологию производства ветровой энергии. Наша цель – решить проблемы, которые традиционные ветряные турбины не могут решить », – говорит Ян. «В отличие от ветряных турбин, в которых используются катушки и магниты, где затраты фиксированы, мы можем выбирать недорогие материалы для нашего устройства.
Наше устройство также можно безопасно применять в заповедниках или городах, поскольку оно не имеет вращающихся конструкций."
Ян говорит, что у него есть два видения следующих шагов проекта: одно маленькое и одно большое.
В прошлом Ян и его коллеги разработали наногенератор размером с монету, но он хочет сделать его еще мельче, компактнее и эффективнее. В будущем Ян и его коллеги хотели бы объединить устройство с небольшими электронными устройствами, такими как телефоны, чтобы обеспечить устойчивую электроэнергию.
Но Ян также хочет сделать устройство больше и мощнее. «Я надеюсь увеличить мощность устройства до 1000 Вт, чтобы оно могло конкурировать с традиционными ветряными турбинами», – говорит он. «Мы можем разместить эти устройства там, где традиционные ветряные турбины не могут достать. Мы можем разместить его в горах или на крыше зданий для обеспечения устойчивой энергетики."