Создано устройство для превращения энергии падающего снега в электричество

Два ученых из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе изобрели устройство, которое использует силикон, чтобы захватить электрический заряд от снега и превратить его в электрический ток. Фактически оно представляет собой поверхность, которая простая, тонкая, гибкая, недорогая, ей не нужны никакие батареи.

Среднегодовое количество снега на всей планете составляет примерно треть массы Земли. Это огромное количество энергии, которое человечество может использовать, не нанося совершенно никакого вреда окружающей среде.

Однако созданное устройство пока не более чем прототип, доказывающий лишь возможность использования энергии падающего снега, так как его мощность пока очень низкая. При восьми вольтах напряжения устройство может выдавать максимальную плотность тока в 40 микроампер на квадратный метр.

Это значит, что даже если создать такую поверхность площадью в квадратный метр, силы тока все равно не хватит даже на то, чтобы зажечь светодиодную лампочку. Но создатели уже ищут способы усовершенствовать свое устройство, дабы повысить его КПД и сделать пригодным для применения в реальной жизни.


Ботинок с нанесенным на его подошву покрытием, превращающим энергию падающего снега в электричество /©Abdelsalam Ahmed et. al., Nano Energy 2019

То, как это работает, обманчиво просто. Снег несет положительный заряд, а силикон — отрицательный. При падении снег соприкасается с силиконом, может возникать перенос электроэнергии по цепи. Снег создает заряд на своей поверхности из-за того, как молекулы воды упорядочиваются, когда кристаллизуются в снежинки. Когда авторы работы узнали об этом факте, они подумали, почему бы не использовать другой материал с противоположным зарядом, чтобы создать электричество.

Для изготовления устройства они создали слой силикона и еще один слой электропроводного пластика для сбора заряда после его контакта с частицами снега. Такая простая на вид поверхность может создавать электричество при падении снега, и, чем больше площадь его поверхности, тем выше возникающая в цепи сила тока.

По словам создателей этой поверхности, она найдет множество применений. Например, она может питать портативную метеостанцию или носимый гаджет, который отслеживает производительность спортсменов на холоде. По их словам, устройство также можно интегрировать в солнечные панели, добавляя им мощности во время снежных бурь, когда солнечные батареи малоэффективны.