Во Франции придумали, как извлекать даровую энергию из дождевых капель
Жан-Жак Шеллу (Jean-Jacques Chaillout) и его коллеги из Комиссии по ядерной энергии в Гренобле (Франция) сумели продемонстрировать перспективность новой технологии извлечения энергии из падающих дождевых капель. При этом использовались специальные пьезоэлектрические материалы, которые способны вырабатывать электроэнергию в ответ на механическое воздействие (поражение площадки струями дождя).
"Мы вспомнили о дождевых каплях тогда, когда искали еще не освоенные природные энергетические источники", - поясняет Шеллу. По оценкам группы Шеллу, очень многое зависит от типа дождя. Так, дождевые капельки диаметром 1 миллиметр обладают энергией порядка 2 микроджоулей, в то время как ливневые капли 5 миллиметров в диаметре способны выдавать до 1 миллиджоуля каждая.
Компьютерное моделирование с участием виртуальных капель разного размера показало, что наибольшей эффективностью при сборе "даровой" энергии дождя будут обладать пьезоэлектрические пластинки толщиной 25 микрон. Чтобы удостовериться в этом, французы смонтировали специальную установку с пипеткой и 10-сантиметровой пьезополимерной полоской из поливинилиденфторида (PVDF - polyvinylidene fluoride). "Обстреливаемая" каплями на реалистичных скоростях пластинка выдавала от 1 наноджоуля до 25 микроджоулей на каплю - в зависимости от типа "дождя". В худшем случае это соответствует мощности порядка одного микроватта, а в лучшем - 12 милливатт, что заметно уступает солнечным батареям подобных размеров, однако может использоваться как альтернативный источник энергии в дождливый день (а еще лучше - в дождливую ночь).
По оценкам ученых, во Франции с континентальным климатом с одного квадратного метра ежегодно можно собирать таким образом почти 1 ватт-час. Конечно, энергия, извлеченная из дождевых капель - сомнительная альтернатива ядерным электростанциям, однако для питания каких-нибудь датчиков, реагирующих на дождливую погоду (например, включающих "дворники" автомобиля), и это сгодится.
Источники:
Rain drops could drum up an electrical storm
Making every shower an electric storm
Rain Power: Harvesting Energy from the Sky
Scientists Produce Energy From Rain
Power generated from raindrops
Power generated from raindrops
Статьи по теме
Жизнь на Марсе вытравили ядовитые дожди
Вероятно, на Марсе то и дело высыпается "дождь", состоящий из песчинок перекиси водорода. Возможно, новое исследование американцев позволит наконец найти объяснение загадкам, связанным с "Викингами", которым уже не одно десятилетие.
NASA изучит загадочные облака-пришельцы
Феномен фосфоресцирующих серебристых облаков, за последние годы необычайно "расплодившихся" по всему миру, вскоре будет изучен новым специализированным космическим аппаратом NASA. В будущем эти облака хотят использовать как "зонтик" для Земли и обратить процессы глобального потепления вспять.
Найдены древнейшие американские каналы
Впервые получены достоверные сведения о первых ирригационных системах в Южной Америке - найдены остатки водоканалов, проложенных свыше шести тысяч лет назад. Выясняется, что начало ирригации в Перуанских Андах относится к удивительно раннему периоду истории.
Причиной катастрофичности урагана "Катрина" стали "горячие башни"
За последние годы метеорологи серьезно преуспели в деле прогнозирования образования и продвижения ураганов, но вот предсказание интенсивности того или иного процесса дается им не столь легко.
Исчезновение в "сухом болоте"
Люди, верблюды или даже автомобили, бесследно исчезающие в пустыне, внезапно засасываемые в песок, - теперь это не просто ужасные измышления бывалых путешественников. Подобные вещи могут быть вполне реальны и даже воспроизводимы в лабораторных условиях. Соответствующие исследования были проведены голландскими физиками, которым удалось создать "сухое болото".
Землю поливают дожди из маленьких черных дыр
Высокоэнергетические космические лучи, вторгающиеся в атмосферу Земли, могут формировать микроскопические черные дыры, заявляют греческие и российские ученые. Ученые считают, что такие черные мини-дыры могли бы помочь объяснить загадочные результаты, полученные датчиками космического излучения в Боливийских Андах и на Памире - речь о так называемых "кентаврах".
На Титане вместо органической грязи нашли залежи льда
Планетологам из Университета Аризоны удалось заглянуть в небольшие "инфракрасные окна" в покрытой оранжевой дымкой атмосфере крупнейшей луны Сатурна Титана. Теория о том, что поверхность этого спутника полностью покрыта жидкими и твердыми органическими материалами, выпадающими со своеобразными "дождями" из атмосферы (липкой органической грязью), не подтверждается. Установлено наличие обширных областей водяного льда на поверхности Титана, что делает его похожим на Ганимед (крупнейший спутник Юпитера).
Мобильники снабдят реактивными двигателями
Американским инженерам из Технологического института Джорджии удалось сделать важный шаг на пути к созданию миниатюрных газотурбинных генераторов, устанавливаемых прямо на кремниевых пластинах. В самом ближайшем будущем могут появиться мощные портативные электронные приборы, изготовленные с использованием подобной технологии.
Новый способ получения энергии: крошечные трубочки выжимают электричество из воды
Открыт совершенно новый способ получения электричества. Внешне все работает довольно просто: вода проталкивается через тонкие каналы - и за счет этого течет электрический ток. Ларри Костюк из канадского Университета Альберты в Эдмонтоне надеется, что мощность установки удастся со временем увеличить, и тогда текущая по трубочкам вода сможет приводить в действие сравнительно мощные портативные устройства вроде мобильных телефонов и калькуляторов.
Разработана батарейка для наномашин
Американские исследователи запатентовали технологию, позволяющую создавать батарейки поперечником в тысячные доли миллиметра. Изготовление таких микроскопических блоков питания - первый и едва ли не самый неотложный шаг к построению реально работающих наномашин. Сверхминиатюрные роботы могли бы производить химический анализ окружающей среды или вводить микропорции лекарства, находясь в человеческом организме.
Создано первое наноустройство, способное взвешивать отдельные молекулы
Эта технология может привести к появлению новых способов молекулярной идентификации, более дешевых и быстрых, чем ныне существующие, а также к созданию революционных приборов для протеомики.
Субмарина на топливных элементах
Военно-морские силы ФРГ вскоре получат первую в мире дизель-электрическую подводную лодку, оснащенную не только обычными аккумуляторами, но также топливными элементами.
В космос отправятся пряничные корабли
Кремниевый микроробот величиной в половину диаметра человеческого волоса, снабженный "ножками" из живой сердечной мышцы, начал ползать по лаборатории Лос-Анджелеса. Это первый случай, когда удалось использовать мускульные усилия для движения микромеханического устройства. Теперь предполагается спроектировать работающий на мускульной энергии микромеханизм, который сможет искать и латать пробоины от микрометеоритов на космических кораблях.
Из виноградин научились извлекать электричество, а из кузнечиков пока не получилось
Новое устройство называют биотопливным элементом (biofuel cell). Оно использует энергию растительного и животного метаболизма и не выделяет никакого ядовитого побочного продукта. Устройство работает лучше всего, когда имеется достаточное количество глюкозы, например, в винограде.
Новые машины превратят наши дома в мини-фабрики
Суперпринтеры- репликаторы, которые способны "напечатать" самые разнообразные применяемые в повседневном быту вещи - от чашки до кларнета, - причем очень быстро и дешево, могут появиться едва ли не в каждом нашем доме в самые ближайшие годы. Изготовление многих нужных вещей в домашних условиях позволило бы уменьшить их стоимость до нескольких фунтов, при этом можно было бы забыть про огромные фабрики и многочисленные магазины.
Шагающий наноробот
Двое химиков из Нью-Йоркского университета впервые в мире создали прямоходящего двуногого наноробота. В качестве исходного материала Надриан Симан и Уильям Шерман воспользовались мелкими фрагментами двухцепочечных и одноцепочечных молекул ДНК.
Открыт эффект, который позволит изготавливать наномашины
Американские ученые превратили одиночные углеродные нанотрубки в идеально действующий конвейер, способный переносить отдельные атомы. Вероятно, подобные устройства найдут широкое применение в технологиях изготовления наномашин, которые сейчас усиленно разрабатываются во многих странах.
Американские физики научились создавать электронные приборы из отдельных молекул
Американские физики провели серию экспериментов, которые впервые позволили наносить по одному атому на единственную многоатомную молекулу. Дальнейшие исследования в этой области обещают значительно расширить возможности электронных технологий близкого будущего. Стандартными строительными блоками следующих поколений электронных приборов, по всей вероятности, станут отдельные крупные молекулы, а их придется легировать с помощью абсолютно новых технологий.
Бензоколонку заменит фритюрница
Большая часть современных дизелей использует нефтяное топливо — солярку, хотя первый двигатель, испытанный Рудольфом Дизелем 10 августа 1893 года, работал на арахисовом масле. В память об этом событии 10 августа отмечается Международный день биодизельного топлива.
Магическое число научит летать и плавать
Одно-единственное "магическое" число описывает движения летающих и плавающих живых организмов, начиная от какой-нибудь моли и кончая дельфинами. Изучение его значения проливает свет на "летные навыки" давно исчезнувших с лица земли созданий и может помочь военным инженерам проектировать крошечных крылатых шпионов, которые могли бы обследовать занятые врагом здания, не привлекая к себе лишнего внимания.
Физики собираются проститься с килограммом
Недавно в ходе точных измерений параметров монокристалла кремния с помощью рентгеновских лучей было получено новое значение для числа Авогадро. Эта работа проходила в рамках международной программы, направленной на пересмотр эталона килограмма. Килограмм решено определить в терминах атомных и фундаментальных констант, как и все остальные системные единицы. Тем более, что нынешний материальный эталон килограмма, от которого в конечном счете зависит точность измерений во всем мире, постепенно испаряется и теряет массу.
Силу, возникающую из пустоты, приспособят к чему-нибудь путному
Генрих Казимир еще в 1948 году предложил эксперимент, который мог бы подтвердить квантовую теорию физического вакуума (то, что вакуум на самом деле не пуст, а заполнен то и дело виртуально возникающими и исчезающими парами частиц и античастиц). Теперь американские исследователи сумели проверить этот эффект с точностью до 0,5 %. Выяснилось, что эффект Казимира действительно должен серьезно влиять на наноразмерные устройства.
Уфимским ученым за электропроводящие полимеры сулят "нобелевку"
Сенсационное открытие сделали башкирские ученые. Оно совершит переворот в мире физики. Сотрудники уфимского Института физики молекул и кристаллов заставили бежать электрический ток по полимерам. До сих пор ни одному научному институту мира такого не удавалось. По всей видимости, еще большее значение подобное открытие будет иметь для грядущей эры нанотехнологий.
Последняя нерешенная проблема классической физики близка к решению благодаря сверхтекучему гелию
Это кажется невероятным, но теории гидродинамической турбулентности в завершенном виде не существует до сих пор, созданы только так называемые полуэмпирические теории турбулентности. Вообще это является одной из важнейших проблем современной теорфизики. Теперь сделан важный шаг в описании турбулентности в сверхтекучем гелии-3, что может помочь, наконец, в решении проблемы турбулентности и в классических жидкостях.
Математики научились создавать отпечатки пальцев
Отпечатки пальцев криминалисты уже давно привыкли использовать в интересах следствия, однако, как ни странно, ученым до сих пор был непонятен конкретный механизм формирования прихотливых папиллярных линий. Теперь американские математики смогли воспроизвести эти структуры с помощью компьютерных симуляций.
Математики нашли новую идеальную форму
Сталактиты растут за счет просачивания воды сквозь трещины, щели и поры в сводах пещеры. Их формы могут быть весьма прихотливыми, однако, как выясняется, в основе каждого такого образования лежит одна и та же уникальная математическая формула, определяющая его идеальную форму.
"Отпечатки пальцев" в небе нашли свое объяснение
Группа физиков опубликовала статью, где дается объяснение известного с позапрошлого века феномена, который в буквальном смысле слова находится перед нашими глазами, но до сих пор не поддавался удовлетворительному объяснению. Речь идет о поляризации света в дневном небе и о тех фигурах, что можно наблюдать в поляризационных очках.
Раскрыта тайна марсианских дюн
Физикам из Германии и Швейцарии, по всей видимости, удалось раскрыть давнюю тайну марсианских дюн. Проблема состояла в том, что дюны на Марсе выглядят так, как будто они формировались под воздействием ветров, однако нынешняя марсианская атмосфера столь разрежена, что вряд ли способна перемещать огромные массы песка.
"Пыльные дьяволы": выяснилось, что Марс сильно наэлектризован и опасен для человека
Песчаные бури и смерчи на Марсе по всей видимости являются причиной возникновения электрических полей, имеющих очень высокое напряжение, и сопряженных с ними мощных магнитные полей. Опасности, связанные с попаданием в эпицентр таких природных явлений, должны быть самым тщательным образом изучены в преддверии будущих пилотируемых экспедиций на Красную планету.
Инопланетяне в кольцах Сатурна
Германские космофизики с помощью компьютерного моделирования показали, что внеземная жизнь могла бы существовать в форме танцующих в пространстве заряженных пылинок. Эти пылинки способны самоорганизовываться в подобие двойных спиралей ДНК и вести себя как живые организмы.