Nytt ”världsrekord” i alstring av elektricitet
I en nyligen genomförd studie visar forskare från Mittuniversitetet att cellulosamaterial kan generera elektriska effekter på mer än 300 watt per kvadratmeter. Arbetet har publicerats i den högt ansedda vetenskapliga tidskriften Advanced Materials.
Christina Dahlström vid forskningscentret FSCN på Mittuniversitetet visar upp cellulosamaterialet som använts i samband med studien. Foto: Mittuniversitetet
− Ingen har tidigare offentligt kunnat visa på ett liknande resultat varför vi, lite kaxigt kanske, kan kalla det för ett nytt världsrekord för cellulosamaterial, säger Renyun Zhang, docent vid Mittuniversitetet, forskningscentrum FSCN. Vi börjar närma oss ansenliga elektriska effekter som tidigare bara har uppmätts för helsyntetiska material.
Den elektriska energin som genereras har i studien använts till att demonstrera hur en nödutgångsskylt tänds genom att klappa två cellulosaytor mot varandra. Som jämförelse kan nämnas att en solcell genererar ungefär halva effekten (ca 150 W/m2).
− Vi utnyttjar statisk elektricitet som alstras av friktion som uppstår när två cellulosaytor som har lite olika ytkemi kommer i kontakt med varandra upprepade gånger, säger Christina Dahlström universitetslektor vid Mittuniversitetet, forskningscentrum FSCN. Fenomenet kallas triboelektrifiering.
− Tekniken är mycket intressant då all form av rörelseenergi som annars går till spillo kan skapa nyttig elektricitet, säger Renyun Zhang. Till exempel så kan vibrationer från en maskin omvandlas triboelektriskt för att driva sensorer som trådlöst kan sända signaler om maskinens status. Då behövs ingen elförsörjning i form av batterier eller liknande.
Studien som genomförts vid Mittuniversitetet är ett samarbete mellan forskargrupperna i Materialfysik, Teknisk yt- och kolloidkemi, Elektronikkonstruktion samt forskare från Georgia Institute of Technology och Beijing Institute of Nanoenergy and Nanosystems.
− Det är ett verkligt genombrott med potential till många nya typer av tillämpningar för cellulosa i framtiden, säger Magnus Norgren professor i kemiteknik vid Mittuniversitetet, forskningscentrum FSCN. Vi har arbetat målmedvetet under snart fem års tid med finansiering från både Vetenskapsrådet och FORMAS för att förstå cellulosa från grunden. Det är riktigt spännande att det nu börjar bära frukt även inom områden vi nog inte riktigt hade räknat med från början.
Filed under: SvenskTeknik
Det borde väl tydliggöras att solceller – som ”bara” alstrar 150 W per kvadratmeter – gör detta från det inkommande ljuset som primärenergikälla, medan de här filmerna måste då också ta sin primärenergie någonstans ifrån, förmodligen från mekanikst arbete.
Hej Uwe
Om EiN hade varit en ”vanlig” tidning hade jag nog lagt till en passus om det. Men jag tror nog att våra läsare genomgående är så tekniskt kunniga att de inser begränsningarna.
/göte
Jag drar mig till minnes att när jag flyttade till Stockholm 1979 så hade man prognoser över dagens solinstrålning i lokalradion, och om jag inte minns fel var ett typiskt värde en klar sommardag cirka 300 W/m2. Det betyder att det värde som används för solceller (150 W/m2) inte kan avse vår breddgrad, för solceller har långt ifrån 50% verkningsgrad.
En vinterdag var det typiska värdet nere på 1 W/m2 !