Summa sidvisningar

onsdag 3 september 2014

Din kropp kan bli ett kraftverk


Som mobiltelefonanvändare har du säkert mer än en gång svurit över att batteriet tagit slut och det är långt till närmsta vägguttag där du kan sätta in din laddare. Men nu arbetar forskarna på att lösa detta problem genom att utnyttja en strömkälla som aldrig strejkar och som alltid finns till hands - dig!

Det är genom att utnyttja nya nanoteknologiska landvinningar som forskare vid Georgia Institute of Technology i Atlanta, USA hoppas att man inom en snar framtid ska kunna utnyttja människokroppens potential som energikälla till olika apparater som vi använder i vår vardag.

Redan 2006 påbörjade professor Zhong Lin Wang sina experiment med att utvinna elektricitet ur människokroppen genom användandet av nanoteknik. I experimenten prövade Wang att bygga små generatorer med nanokablar av olika material. Generatorerna består av två delar som sitter ihop i varandra som ett slags "typer". När de vid en rörelse trycks ihop mot varandra böjs kablarna varvid de elektroner som alstras av rörelsen överförs från den ena delen till den andra. Den del som tar emot elektronerna laddas då negativt medan den som avger dem får en positiv laddning. Genom en kabel som förbinder de olika delarna jämnas spänningsskillnaden mellan de olika materialen i kablarna ut genom att en ström av elektroner leds från det negativt laddade materialet till det positivt laddade. Trots att professor Wang och hans kollegor använde sig av ett stort antal kablar för att kunna omvandla rörelseenergin till elektricitet producerades denna dock inte i tillräckligt stora mängder för att kunna användas till något vettigt.

När en av hans studenter en dag täckte över en generator med plast för att skydda dess yta upptäckte man att denna generade mycket mera energi än de utan plasthölje. Detta upptäckte professor Wangs team till sist berodde på att det förutom den energi som alstrades när kablarna böjdes också alstrades statisk elektricitet på grund av friktionen mellan täckplasten och kablarna.

För att få en ännu större kontaktyta mellan de två delarna och på så sätt kunna frigöra ännu mera elektricitet utrustade forskarteamet det ena materialet med små rör och det andra med små hål som dessa passar in i. På så sätt ökar både mängden elektroner och den statiska elektriciteten. I nuläget kan en sådan nanogenerator producera fem volt och en strömstyrka på 128 milliwatt, vilket är tillräckligt för att ladda till exempel en mobiltelefon.

Ett nanokraftverk kan monteras in i sulan på en gymnastiksko där den utan att märkas kan ta till vara den energi som dina fotsteg genererar, men forskarna har också tagit fram varianter av nanokraftverket som kan byggas in i skjortor och ryggsäckar. Det kan också planteras in i muskelvävnad för att kunna omvandla rörelsen från blodet som pumpas genom blodkärlen till 0,16 watt som kan användas till att driva till exempel en glukossensor hos en diabetespatient. I framtiden hoppas man på att kunna utvidga användningsområdena för nanokraftverken genom att till exempel utnyttja energin som skapas av trafikbuller till att producera miljövänlig el och därigenom underlätta den gröna omställningen av världens energiproduktion.