Учёные совершили прорыв в области возобновляемой энергии, обнаружив, что обычный лёд может стать источником электричества. Это открытие, сделанное в ходе изучения атмосферных явлений, открывает новые перспективы для питания устройств в экстремальных условиях. Солёный лёд, подвергнутый деформации, способен генерировать слабый, но постоянный ток. В этой статье вы узнаете, как работает эта технология, какие у неё ограничения и как её можно использовать в будущем.
Как работает ледяная батарейка
Флексоэлектрический эффект
Основой технологии является флексоэлектрический эффект, при котором деформация материала вызывает появление электрического тока. В случае льда этот эффект усиливается за счёт добавления соли. Когда лёд деформируется, жидкий рассол внутри него перемещается, создавая поток ионов и генерируя ток.
Роль соли
Соль играет ключевую роль в процессе. Она увеличивает количество свободных ионов в рассоле, что значительно усиливает генерируемый ток. Эксперименты показали, что содержание соли на уровне 25% по массе даёт оптимальные результаты.
Практические результаты
Мощность и масштабирование
- Один миниатюрный конус из солёного льда генерирует 1 мВ.
- Для получения 2 В требуется соединение 2000 таких элементов.
- Увеличение размеров образца снижает его эффективность.
Ограничения технологии
На данный момент мощность генерации остаётся низкой. Для зарядки смартфона потребовался бы куб льда площадью от десятков до сотен квадратных метров. Однако учёные уверены, что технология может быть улучшена.
Перспективы применения
Энергоснабжение в холодных регионах
Технология идеально подходит для питания датчиков и устройств в условиях Крайнего Севера или Антарктиды, где использование традиционных источников энергии затруднено.
Экологичность
Ледяные батарейки полностью безопасны для окружающей среды. Они не требуют редких материалов и могут быть легко утилизированы.
Будущие разработки
Исследователи работают над повышением эффективности технологии. Возможно, в будущем она станет доступной для повседневного использования.
«Мы всё ещё далеки от того, чтобы питать энергией повседневные устройства, но это важный шаг в развитии альтернативных источников энергии», — отмечают разработчики.
Открытие способности солёного льда генерировать ток — это пример того, как природа может стать источником инноваций. Хотя технология пока находится на ранней стадии развития, её потенциал огромен. Остаётся только ждать новых открытий в этой области.