محققان «گیاهان مصنوعی» با برگ‌های کوچک را توسعه داده‌اند که می‌توان از آنها برای مهار انرژی باد و باران استفاده کرد.
به گزارش ایسنا، محققان از پیشرفت در حوزه انرژی‌های تجدیدپذیر با ایجاد «نیروگاه‌های انرژی» مصنوعی رونمایی کرده‌اند.
به نقل از آی‌ای، این ژنراتورهای نوآورانه انرژی به شکل دستگاه‌های کوچک و برگ شکلی هستند که به طور مؤثر انرژی باد و باران را به برق تبدیل می‌کنند. محققان به رهبری راویندر داهیا (Ravinder Dahiya)، این برداشت‌کننده‌های انرژی مینیاتوری را در گیاهان مصنوعی ادغام کردند و گامی مهم به جلو در تلاش برای تولید انرژی چندمنبعی رقم زدند.
دو نوع برداشت انرژی
در حالی که روش‌های سنتی، مانند صفحات خورشیدی و توربین‌های بادی، به منابع منفرد برای تولید انرژی متکی هستند، گیاهان مصنوعی با هدف به حداکثر رساندن راندمان با بهره‌گیری از باد و باران کار می‌کنند. این فناوری جدید می‌تواند به طور همزمان انرژی را از منابع مختلف تجدیدپذیر دریافت کند.
محققان از دو نوع مجزا از جمع کننده‌های انرژی برای این پروژه پیشگام استفاده کردند. مورد اول یک نانو ژنراتور تریبوالکتریک (TENG) است که برای جذب انرژی جنبشی از باد طراحی شده است. این ژنراتور که از لایه‌هایی از نانوالیاف نایلونی، تفلون و الکترودهای مس تشکیل شده، زمانی که لایه‌های آن به هم فشرده می‌شوند، الکتریسیته تولید می‌کند و بارهای ساکن را به جریان قابل استفاده تبدیل می‌کند.
جمع کننده دوم، یک مولد انرژی مبتنی بر قطرات (DEG) است که از قطرات باران برای تولید انرژی استفاده می‌کند. این مولد که با تفلون و پارچه رسانا به عنوان الکترود ساخته شده، جریان کم و ولتاژ بالایی را با برخورد قطرات باران به یکی از الکترودها تولید می‌کند.
در شرایط بهینه، نانو ژنراتور تریبوالکتریک ولتاژ چشمگیر ۲۵۲ ولت تولید می‌کرد، در حالی که مولد انرژی مبتنی بر قطرات، ۱۱۳ ولت ولتاژ تولید کرد. البته برای مدت زمان کوتاه. محققان هر دو جمع‌کننده را ادغام و مولد انرژی مبتنی بر قطرات را بر بخش بالایی نانو ژنراتور تریبوالکتریک نصب کردند و نسخه‌های برگ شکلی را در یک گیاه مصنوعی گنجاندند.
این ژنراتورهای برگ‌شکل وقتی در معرض شرایط باد و باران طبیعی شبیه‌سازی شده قرار گرفتند، پتانسیل خود را با روشن کردن ۱۰ چراغ ال‌ای‌دی با سوسو زدن‌های مختصر نشان دادند. این نقطه عطف مهمی را نشان می‌دهد و نشان می‌دهد که دستگاه گیاه مصنوعی می‌تواند به سیستم‌ها یا شبکه‌های بزرگ‌تری از نیروگاه‌ها تبدیل شود و انرژی پاک را از منابع خود طبیعت فراهم کند.
آینده گیاهان مصنوعی
محققان آینده‌ای را تصور می‌کنند که در آن این گیاهان مصنوعی می‌توانند به سیستم‌ها یا شبکه‌های بزرگ‌تر تبدیل شوند و به راه‌حل‌های انرژی پاک و پایدار کمک کنند. این رویکرد نوآورانه به محدودیت‌های منابع انرژی سنتی می‌پردازد و یک راه امیدوارکننده برای تحقیق و توسعه بیشتر در زمینه برداشت انرژی چندمنبعی ارائه می‌دهد.
همانطور که تقاضا برای یافتن راه حل‌های انرژی سازگار با محیط زیست و کارآمد همچنان در حال رشد است، گیاهان مصنوعی پیشرفت قابل توجهی به سمت آینده‌ای سبزتر و پایدارتر نشان می‌دهند.
منبع: ایسنا