Вода, мембрана с крошечным отверстием и небольшая металлическая пластина — это все, что необходимо для того, чтобы генерировать напряжение в 20,000 вольт. Ученые из исследовательского института MESA+ на базе Университета Твенте разработали совершенно новый тип электростатического генератора, который способен непосредственно конвертировать кинетическую энергию небольших выбрасываемых водных капель в электрическую энергию.
КПД преобразования данной системы составляет почти 50 процентов, что является очень высоким показателем. Статья об этой технологии была опубликована в прошлую пятницу в ведущем научном журнале Nature Communications.
Электростатический генератор, разработанный учеными из Университета Твенте, имеет чрезвычайно простую конструкцию. Система состоит из цилиндрического контейнера для воды и мембраны, в нижней части которой расположено микро-отверстие. Давление воды способствует тому, что крошечные капли воды проходят сквозь отверстие в мембране, а затем выбрасываются.
Поскольку мембрана имеет отрицательный заряд, капли получают положительный заряд. Заряженные капли падают на небольшую металлическую пластину, увеличивая тем самым ее положительный заряд. В итоге это приводит к тому, что падение капель практически полностью останавливаются из-за силы отталкивания, возникающей между одноименно заряженными каплями и пластиной. Во время процесса кинетическая энергия капель практически полностью преобразуется в электрическую энергию.
При помощи этого генератора исследователям удалось создать разницу потенциалов в 20,000 вольт. Установка дополнительной отрицательно заряженной металлической пластиной под мембраной позволила уменьшить напряжение до гораздо более практичного значения в 500 вольт.
Данный электростатический генератор может найти свое применение в лабораторных исследованиях для разделения химических или биологических компонентов в различных смесях.
