خب بچه‌ها، اخیراً محققای کانادایی با یه ایده خیلی جالب اومدن سراغ ماجرا: تولید برق تمیز فقط با پوست گردو و قطره‌های آب. جدی دارن میگم! فکرشو بکنید، چیزی که ما معمولاً می‌ندازیم توی سطل آشغال یا اصلاً بهش توجهی نمی‌کنیم، حالا تبدیل شده به یه جور سوخت سبز برای تولید برق.
ماجرا از اونجایی شروع شد که همه دنبال انرژی‌های تجدیدپذیر (یعنی انرژی‌هایی که تموم‌شدنی نیستن مثل برق خورشیدی یا بادی) افتادن و رفتن سراغ پسماندهای طبیعی و چیزهای بلااستفاده؛ مثل پوست میوه‌ها یا حتی الیاف گیاه‌ها. مشکل اما همیشه این بوده که راه‌حل‌های ساده و ارزون و عملی پیدا بشه، وگرنه خیلی از این ایده‌ها فعلاً فقط روی کاغذ قشنگن!
تیم دانشگاه واترلو (Canada)، که حالا توی این زمینه حسابی اسم درکردن، یه دستگاه کوجیک اندازه سکه ساختن به اسم “ژنراتور الکتریکی مبتنی بر آب” یا WEG که خلاصه بخوای بدونی چی می‌شه: با یه قطره آب رو پوست گردو می‌تونه برق تولید کنه! همینقدر خفن.
اصلاً قضیه چجوری کار می‌کنه؟ این دستگاه سراغ یه حوزه کم‌تر شنیده شده رفته به اسم برداشت انرژی هیدروولتاژ (Hydrovoltaic Energy Harvesting). توضیحش اینه: وقتی آب از سطحی تبخیر می‌شه، یون‌های باردار الکتریکی کوچیک هم همراهش حرکت می‌کنن. حالا این پوست گردو هم دارای کلی منافذ و ساختارای ریز و درشته که این یون‌ها می‌تونن توش حرکت کنن. این حرکت باعث ایجاد یه عدم تعادل برقی می‌شه که در نهایت برق به‌دست میاد! هیجان‌انگیز نیست؟
یه نکته خیلی باحال اینه که اصلاً نیازی به کار خفن فنی یا دستگاه بزرگ یا فرایند پیچیده‌ای نیست. فقط یه قطره آب و یه تیکه پوست گردو! Nazmul Hossain، دانشجوی دکتری مکانیک که تو این پروژه بوده، خودش می‌گه: بعد از خوردن یه فندق (آره، فندق!) پوستشو گذاشتم زیر میکروسکوپ الکترونی و متوجه شدم که چقد این ساختارهای طبیعی مغزی و قشنگ درست شدن انگار دقیقاً واسه انتقال آب و مواد مغذی و البته… تولید برق!
اینا حتی تست کردن چندتا نوع پوست مغز و قرار شد کدوم بیشتر جواب می‌ده. از همه بهتر گردو بود. واسه نتیجه بهتر، پوست گردو رو شستشن، تمیز و صیقلش دادن و بریدنش توی اندازه‌های خیلی دقیق. هر واحد این ژنراتور شامل یه پوست گردوی آماده، چند تا قطره آب، الکترود، سیم و البته یه قاب سه‌بعدی چاپ شده (3D-Printed Case) هست. شاید اصطلاح چاپ سه‌بعدی براتون جدید باشه؛ این یه نوع تکنولوژیه که باهاش می‌تونن هر شکلی رو با مواد مختلف بسازن.
حالا با وصل کردن ۴ تا از این واحدها تونستن یه ماشین حساب LCD معمولی رو روشن کنن! یعنی واقعاً در عمل هم جواب داده و فقط ایده رو کاغذ نیست.
حالا کاربردش چیه؟ Hossain می‌گه: این فناوری می‌تونه همه‌چی رو واسه استفاده در محیط‌های دورافتاده یا جاهایی که برق‌کشی یا باتری سخت یا گرونه، راحت کنه. فرض کن حسگرهای محیط زیستی توی جنگل، دستگاه‌های بهداشتی هوشمند که به بدن وصل می‌شن (همون wearables)، لوازم امداد بلایای طبیعی… همشون فقط با کمی قطره آب از هوا برق بگیرن!
توی قدم بعد دارن روی این کار می‌کنن که دستگاهشون قابل حمل و حتی قابل پوشیدن (wearable) هم باشه. مثلاً برق تولید شده از عرق موقع ورزش‌کردن، یا از قطره بارون روی لباس یا کوله.
حتی یه جا فکر کردن بشه باهاش سنسور نشت آب توی ساختمون هم ساخت.
واسه مقایسه اومدن حتی چوب رو هم به عنوان مادهٔ جایگزین امتحان کردن ولی بازم گردو بهترین نتیجه رو داده.
از همه مهم‌تر، این پروژه زیر نظر پروفسور Norman Zhou (استاد مهندسی مکانیک و مکاترونیک – یعنی رشته‌هایی که به طراحی و ساخت دستگاه‌های برقی و مکانیکی می‌پردازن) و پروفسور Aiping Yu (استاد مهندسی شیمی) انجام شده و مقاله‌شون هم توی ژورنال معتبر Energy & Environmental Materials چاپ شده.
پس دفعه بعدی که گردو می‌خورین، شاید بد نباشه به پوستش یه نگاه دیگه بندازید! بالاخره معلوم نیست چند سال دیگه، همین پوست گردوها برق پوشیدنی‌های ما رو تأمین می‌کنن.
منبع: +
