Дождевой электрогенератор

08.11.2025

Группа разработчиков Нанкинского университета аэронавтики и астронавтики представила дождевой электрогенератор, который превращает дождевые капли в источник электричества, используя саму воду как структурный и электрический элемент.

В отличие от традиционных капельных генераторов, где электричество создается на твердых диэлектрических пленках с металлическими электродами, новое устройство плавает непосредственно на поверхности воды. Вода одновременно выполняет роль опоры и проводника, что позволило снизить вес системы на 80%, а стоимость уменьшить почти наполовину, сохранив при этом мощность до 250 вольт на каждую каплю.

"Мы позволили воде одновременно выполнять структурную и электрическую функции, создав легкую, доступную и масштабируемую систему", - объяснил профессор Ванлин Гуо, ведущий автор исследования. Такая концепция открывает путь к созданию гидровольтаических систем, которые могут работать в водоемах без использования суши, дополняя солнечные и ветровые технологии.

Принцип работы основан на физических свойствах воды. Когда капля дождя попадает на диэлектрическую поверхность, удар и распространение создают электрический потенциал, а ионы в воде становятся носителями заряда, обеспечивая устойчивый ток. Высокое поверхностное напряжение воды придает системе стабильность, позволяя эффективно работать даже при изменении температуры, солености или длительном пребывании в открытых водоемах.

Для поддержания стабильного уровня воды инженеры предусмотрели саморегулирующуюся дренажную систему: специальные отверстия пропускают избыточные капли вниз, но препятствуют подъему жидкости вверх, предотвращая переполнение и обеспечивая оптимальный контакт с диэлектриком.

Экспериментальный прототип площадью 0,3 м2 смог одновременно зажечь 50 светодиодов и зарядить конденсаторы до рабочих напряжений всего за несколько минут. В будущем такие генераторы могут устанавливаться на озерах, водохранилищах или в морских заливах, обеспечивая дополнительную экологически чистую энергию без необходимости использования земельных ресурсов.

Разработчики также видят применение технологии в питании экологических сенсоров, которые измеряют качество воды, соленость или уровень загрязнения. Это делает систему полезной не только для генерации энергии, но и для мониторинга состояния водных экосистем.

Хотя перед масштабным внедрением остаются задачи, связанные с вариативностью дождя и стабильностью работы в естественных условиях, прототип уже доказал свою эффективность и долговечность. Инновация демонстрирует принцип "интеграции с природой", где вода становится активным элементом энергетической системы, и открывает новые горизонты в развитии устойчивых технологий.

<< Назад: Горькие продукты улучшают работу мозга 08.11.2025

>> Вперед: Климат влияет на длительность беременности 07.11.2025

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Оптимальная продолжительность сна 12.11.2025

Сон играет ключевую роль в поддержании здоровья, когнитивных функций и общего самочувствия. Несмотря на широко распространенный стереотип о восьмичасовом сне, последние исследования показывают, что оптимальная продолжительность сна для большинства здоровых взрослых ближе к семи часам. Эволюционный биолог из Гарварда, Дэниел Э. Либерман, утверждает, что традиционная норма восьми часов сна - это скорее культурное наследие индустриальной эпохи, чем биологическая необходимость. По его словам, полевые исследования, проведенные в сообществах, не использующих электричество, показывают, что средняя продолжительность сна составляет 6-7 часов, что значительно отличается от общепринятого стандарта. Современные эпидемиологические данные подтверждают этот взгляд. Исследования выявили так называемую "U-образную кривую" зависимости между продолжительностью сна и рисками для здоровья. Минимальные показатели заболеваемости и смертности наблюдаются именно у людей, спящих около семи часов в сутки. ...>>

Дефицит кислорода усиливает выброс закиси азота 12.11.2025

Парниковые газы играют ключевую роль в изменении климата, а закись азота (N2O) - один из наиболее опасных среди них. Этот газ не только втрое сильнее углекислого газа в удержании тепла, но и разрушает озоновый слой. Недавнее исследование американских ученых показало, что микробы в зонах с низким содержанием кислорода активно производят N2O, усиливая глобальные климатические риски. Команда из Университета Пенсильвании изучала прибрежные воды у Сан-Диего и провела наблюдения на глубинах от 40 до 120 метров в Восточной тропической северной части Тихого океана - одной из крупнейших зон дефицита кислорода. Исследователи сосредоточились на том, как морские микроорганизмы превращают нитраты в закись азота. В ходе работы выяснилось, что существует два пути образования N2O. Один путь начинается с нитрата, другой - с нитрита. На первый взгляд более короткий путь должен быть эффективнее, однако микробы, использующие нитрат, продуцируют больше газа, поскольку этот "сырьевой" источник более д ...>>

Омега-3 помогают молодым кораллам выживать 11.11.2025

Сохранение коралловых рифов становится все более актуальной задачей в условиях глобального изменения климата. Молодые кораллы особенно уязвимы на ранних стадиях развития, когда стрессовые условия и нехватка питательных веществ могут привести к высокой смертности. Недавнее исследование ученых из Технологического университета Сиднея показывает, что специальные пищевые добавки способны существенно повысить выживаемость личинок кораллов. В ходе работы исследователи разработали особый состав "детского питания" для коралловых личинок. В него вошли масла, богатые омега-3 жирными кислотами, а также важные стерины, необходимые для формирования клеточных мембран. Личинки, получавшие эти добавки, развивались быстрее, становились крепче и демонстрировали более высокую устойчивость к стрессовым факторам. Особое внимание ученые уделили липидам. Анализ показал, что личинки активно усваивают эти вещества, что напрямую влияет на их жизнеспособность. Стерины, содержащиеся в корме, повышают устойчи ...>>

Наушники Bowers & Wilkins Px8 S2 11.11.2025

Наушники премиум-класса становятся не только аксессуаром для прослушивания музыки, но и инструментом для профессиональной работы с аудио. Новый флагман британского бренда Bowers & Wilkins - модель Px8 S2 - демонстрирует, как эти аспекты можно объединить в одной беспроводной системе. Компания представила Px8 S2 как обновленную флагманскую модель в линейке, ориентированную на пользователей, которые ценят высокое качество звука, эффективное шумоподавление и премиальный дизайн. Производитель отмечает, что наушники сочетают передовые акустические решения с эргономикой для длительного использования. Каждое устройство оснащено 40-миллиметровыми динамиками с карбоновыми диффузорами и 24-битным цифровым процессором. По словам Bowers & Wilkins, это обеспечивает точное и детализированное воспроизведение звукового спектра, а также поддержку аудио высокого разрешения. Автоматическая оптимизация соединения с источником сигнала гарантирует стабильное и качественное звучание вне зависимо ...>>

Шимпанзе могут менять свои убеждения 10.11.2025

Понимание того, как формируются убеждения и принимаются решения, традиционно считалось уникальной способностью человека. Однако недавнее исследование показало, что шимпанзе обладают способностью пересматривать свои мнения на основе новых данных, демонстрируя уровень рациональности, который ранее считался исключительно человеческим. Психологи под руководством Ханны Шлейхауф из Утрехтского университета провели серию экспериментов, направленных на изучение метапознания у шимпанзе. Исследователи впервые наблюдали, как эти обезьяны могут взвешивать различные виды доказательств и корректировать свои решения при появлении более убедительной информации. Экспериментаторы рассматривали рациональность как способность формировать убеждение о мире на основе фактических данных. При поступлении новой информации разумное существо способно сравнивать старые и новые данные и изменять свое мнение, если новые доказательства оказываются более весомыми. Для экспериментов использовались шимпанзе из ...>>

Случайная новость из Архива Солнечная энергетика спасет пчел от вымирания 08.10.2018 Солнечные батареи оказались еще более полезными для окружающей среды, чем считалось ранее. Согласно выводам американских ученых, земли вокруг них могут стать заповедником для насекомых-опылителей, численность которых серьезно сократилось в последние годы. Это, в свою очередь, приведет к повышению урожаев и рост доходов фермеров. Насекомые опыляют до 75% всех сельскохозяйственным культур, употребляемых человеком в пищу. Однако использование пестицидов и преобразования земель значительно сократило популяции бабочек и диких пчел. Помощь вымирающим опылителей может прийти с неожиданной стороны - от солнечной энергетики. Группа ученых из Аргонской национальной лаборатории Министерства энергетики США изучила 2800 существующих и проектируемых солнечных установок и пришла к выводу, что территория вокруг них может стать своеобразным заповедником для насекомых. Дело в том, что земли около солнечных установок не используются в сельском хозяйстве, а значит, здесь могут свободно расти цветы и травы, необходимые для опылителей. По мнению ученых, фермеры смогут получить от солнечных установок двойную пользу. Кроме производства чистой энергии, батареи станут "яслями" для бабочек и пчел, которые опыляют соседние поля. В результате урожайность сельхозкультур возрастет. Как показывают расчеты, вокруг исследованных объектов солнечной энергетики лежит около 3 500 квадратных километров сельхозугодий, которые могут выиграть от роста численности опылителей. Исследователи рассчитали, что, сделав среду вокруг солнечных установок благоприятным для насекомых, можно добиться значительного роста прибыли. Например, повышение урожайности сои, миндаля и клюквы - все три культуры зависят от опылителей - принесет дополнительные $ 1,75 млн, $ 4 млн и $ 233 000 соответственно.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025