Молния в миниатюре: эти капли воды способны вырабатывать электрический ток
Австралийские учёные сделали открытие, которое может изменить подход к использованию дождевой воды и даже к хранению энергии. Исследователи из Королевского технологического института в Мельбурне выяснили, что капли воды способны генерировать электричество, сталкиваясь с микроскопическими неровностями поверхности и затем скользя по ним.
Как это работает
Ранее считалось, что заряд возникает только тогда, когда вода испаряется с поверхности, переходя из влажного состояния в сухое. Однако эксперименты показали, что основной выброс электричества происходит уже при первом контакте — в момент, когда сухая поверхность становится влажной.
Учёные использовали пластины из политетрафторэтилена — материала, который применяется в том числе в электронике. С помощью высокоскоростной камеры фиксировалось движение капель и одновременно измерялось накопление заряда. Оказалось, что при задержке капли на препятствии энергия накапливается, а когда капля соскальзывает, высвобождается электрический импульс.
Интересно, что величина заряда в 10 раз превышает то, что ранее допускали физики. При этом он остаётся значительно меньше статического электричества, которое может возникнуть, например, от человека, прыгающего на батуте.
Возможные применения
Новое открытие открывает путь к практическим решениям в самых разных областях:
-
создание панелей, способных вырабатывать электричество из дождевых осадков;
-
повышение эффективности накопителей энергии за счёт движения жидкостей;
-
контроль заряда в системах хранения и транспортировки водорода, аммиака и других продуктов, где важно учитывать влияние электростатических процессов.
"Это открытие показывает, что вода может генерировать гораздо больший электрический заряд, чем считалось ранее", — отметили авторы исследования в Physical Review Letters.
Учёные планируют продолжить эксперименты с разными типами поверхностей, чтобы понять, какие материалы позволяют максимально эффективно улавливать энергию капель. В перспективе такая технология может стать частью систем "умных городов" или новых экологичных источников энергии.
