Энергия окружает нас буквально со всех сторон. Весь вопрос в том, как ее получить. Команда Массачусетского технологического института (MIT) разработала устройство – тепловой резонатор, с помощью которого можно извлекать электричество из окружающего воздуха, используя дневные перепады температур.
Эксперименты с температурными колебаниями, как источником энергии, проводятся уже давно. Большинство из созданных для этого устройств генерируют электричество, используя различия в температуре между двумя сторонами материала. Как известно, тепло перемещается с более теплой стороны на холодную, «увлекая» за собой заряды, в результате чего возникает разность напряжений — то есть, электрический ток.
Ранее уже проводились термоэлектрические эксперименты с одеждой, красками и варочными котлами, которые могут быть встроены в энергосистему предприятий для рецеркуляции отработанного тепла. Однако, чтобы получить нужную отдачу, перепады температур должны быть весьма значительными.
Тепловой резонатор заполнен материалом, захватывающим тепло – пеной, состоящей из меди, никеля и фазообразующего воска – октадекана, который сжимается и затвердевает при определенных температурах. Пенистая смесь покрыта слоем прекрасного теплоносителя – графена.
В совокупности эта комбинация материалов придает устройству очень высокую эффузию (медленное истечение молекул через крошечные отверстия без столкновений между собой). Это означает, что материал эффективно выделяет тепло в смежную среду.
По сути, тепло фиксируется на одной стороне устройства и медленно излучается через материал в другую. Поскольку одна сторона материала всегда холоднее другой, тепло будет постоянно циркулировать, стараясь установить равновесие. В этот момент энергию можно собирать с помощью обычных термоэлектрических систем.