Смарт-стекло, производящее электричество, или индивидуальная электростанция в каждом окне

Слово “смарт” постепенно приобретает все более широкое значение. Порой может показаться, что сегодня буквально все окружающие нас предметы становится “смарт”, но иногда появляются и такие уникальные прорывы в науке и технике, которые вообще за пределами человеческого воображения.

Одно из таких уникальных нововведений – это смарт-стекло, некоторые разновидности которого были представлены не так давно. Смарт-стекло в данном случае означает не просто специфические ударопрочные свойства на подобии Corning Gorilla Glass на вашем смартфоне или планшете. Это также означает и то, что стекло обладает способностью изменения оттенка под воздействием прямых солнечных лучей, либо также способно успешно предотвращать нагрев от их постоянного воздействия.

Если внимательно посмотреть на данное смерт-стекло, то в принципе ничего нового мы здесь не увидим. Однако в настоящее время команда исследователей разрабатывает абсолютно новый вид смарт-стекол, которые содержат специальные материалы-трибоэлектрики, способные буквально захватывать энергию, заключенную в статическом электричестве, которая возникает при столкновении или соприкосновении двух различных материалов. Иными словами, стекло не только способно менять цвет, но и может вырабатывать при этом электрическую энергию.

В январе текущего года был опубликован доклад о так называемом наногенераторе, который может использовать трибоэлектрический эффект для дальнейшей генерации электричества в мобильных устройствах посредством ходьбы пользователя, используя вашу кожу в качестве источника статической энергии. Мы уже могли наблюдать нано-трибоэлектрики ранее, но они тогда не были полностью прозрачными.

Идея новой технологии, которая касается нано-стекла, разумеется, несколько диковинная, но достаточно простая. Работает эта технология благодаря тому, что стекло зачастую становится объектом активного воздействия ветра, дождя и солнца. Когда эти процессы сталкиваются с вашим нано-стеклом, то у вас есть как минимум два материала, обладающие трибоэлектрическим эффектом. Потому команда специалистов успешно разработала специальное двухслойное стекло, чтобы использовать данный эффект.

Слой первый состоит из упомянутых выше наногенераторов, собирающих положительную энергию в каплях воды, которая заряжается от трения о воздух при падении. Слой второй содержит несколько заряженных листа пластика с миниатюрными пружинами, установленными между ними. Теперь когда ветер увеличивает возлагаемое давление на стекло, пластины сближаются, создавая при этом электрический ток.

На первый взгляд эти стекла абсолютно прозрачные, но при работе они приобретают слабый голубоватый оттенок, меняющийся по мере генерирования до 130mW. Этого не достаточно, чтобы, например, запитать микроволновку или холодильник, но для зарядки телефона вполне достаточно. Несмотря на незначительное изменение оттенка, стекло при этом не становится мутным. Оно из полностью прозрачного становится всего лишь менее прозрачным, то есть, слегка падает его прозрачность.

Ученые также утверждают, что уже занимаются поисками того, как можно привязать стекло к беспроводным сетям связи, поскольку здесь не используется какой-либо отдельный источник питания. Грубо говоря, данная технология позволяет использовать полностью прозрачные солнечные батареи, которые способны превратить любое окно в вашем доме в постоянный источник электрической энергии. Если данный проект пробьется на рынок, то он может в корне изменить всю текущую сферу производства источников возобновляемой энергии, в следствии чего будет затронута и вся бытовая техника у нас дома.