Эта «песочные часы» жидкая батарея работает на гравитации

Гравитация — это то, что заставляет работать эту «песочные часы» жидкую батарею

Ученые MIT разработали изобретательную новую концепцию батареи, которая зависит от гравитации для производства энергии и функционирует по тому же основному принципу, что и песочные часы. Устройство было описано в недавней статье для Energy and Environmental Science учеными.

Просто основываясь на основном концепте батареи, где есть положительный и отрицательный терминал, электроны генерируются химическими реакциями внутри батареи и накапливаются на отрицательном терминале, потому что они имеют отрицательный заряд. Электроны будут течь к положительному терминалу, как только провод будет подключен между двумя терминалами. Это само по себе не было бы полезно, но провод обычно также соединяет «нагрузку» — лампочку, мотор, радиоцепь — и энергия подключается для питания этого устройства.

Разработанные в 1970-х годах, жидкие поточные батареи называются так, потому что материалы, используемые для положительных и отрицательных электродов, находятся в жидкой форме, разделенные мембраной. Однако вместо твердых плиток могут использоваться любое количество химических соединений, так как батарея использует крошечные частицы в жидкой суспензии. Тем не менее, даже жидкие поточные батареи обычно требуют сложных систем, включающих резервуары для хранения, насосы и клапаны. Поскольку существует гораздо больше шансов на утечки или сбои, их обслуживание дорого.

Поэтому Йет-Минг Чанг и его коллеги из MIT придумали альтернативный концепт дизайна для жидких поточных батарей, который просто зависит от гравитации как механизма насоса. Это не только значительно уменьшает сложность всей системы, но и снижает общую стоимость.

Устройство больше похоже на оконное стекло, чем на традиционные песочные часы, но концепция та же: суспензия, состоящая из частиц, течет с одного конца на другой через узкий канал. Изменяя угол устройства, вы можете изменить скорость, с которой энергия просто производится, аналогично наклону песочных часов или таймера, который может замедлить или ускорить поток песчинок с одного конца на другой.

В настоящее время это всего лишь концептуальный дизайн. Тем не менее, Чанг и др. уверены, что они могут разработать жизнеспособный прототип. В день, когда им удастся это сделать, это может стать революционным, например, для масштабирования систем ветровой и солнечной энергии, предлагая более крупные системы хранения, подключенные к сети.

В последние годы было много интересной работы, связанной с креативными идеями для новых типов батарей. Например, команда исследователей MIT под руководством Анджелы Бельчер в 2006 году разработала новую технологию батарей, основанную на генетически модифицированном вирусе M13, который был достаточно маленьким и гибким, чтобы питать крошечные датчики, которые, будучи имплантированными в человеческое тело, могли идентифицировать рак или подобные заболевания.

С другой стороны, Sony построила прототип биотопливной батареи (технически топливного элемента), который использует глюкозу (сахар из сладких напитков, таких как японский напиток Pocari Sweat) для питания четырехячейного массива. Другим хорошим источником глюкозы является кровь, и японские исследователи разработали топливный элемент, работающий на этом веществе, как и команды Политехнического института Ренсселаера и Университета Британской Колумбии в Ванкувере, Канада (например, последний разработан для питания кардиостимулятора).