Технология превращает воду в электричество, чтобы питать пожарный датчик

Пожарные датчики часто зависят от батарей, которые должны работать даже при отсутствии электричества. Однако в случае возгорания они могут стать причиной дополнительной опасности. Гидроэлектрические системы, которые получают энергию от воды, не подвержены риску взрыва. В отличие от обычных датчиков, гидроэлектрические системы способны более точно реагировать на изменения условий при пожаре.

Гидроэлектрическая система работает благодаря использованию нанопористого слоя с высоко заряженной поверхностью. Этот слой притягивает протоны из воды, образуя электрический двойной слой (EDL). Когда вода испаряется из-за температуры при пожаре, она вызывает перемещение протонов, что приводит к возникновению разницы потенциалов. Это явление используют для выработки электричества.

Для создания такого устройства исследователи использовали отходы хлопка, Triton-X и Ppy, которые образуют упомянутый нанопористый слой. Этот слой поместили в цилиндрическую трубку с алюминиевыми электродами на обоих концах. Triton-X помогает зарядить поверхность, а Ppy улучшает поглощение света. В результате экспериментов устройство показало напряжение в 0,42 В и ток в 16-20 микроампер под воздействием инфракрасного света.

Прототип также показал быструю реакцию — менее чем за 10 секунд — что делает его пригодным для использования в качестве пожарного датчика. Это доказало, что устройство сможет вовремя оповестить людей в случае возгорания. В пресс-релизе ведущий исследователь Бьёнгиль Хван https://interestingengineering.com/innovation/hydrovoltaic-f..., что это первое успешное использование гидроэлектрической системы в пожарной безопасности.

Новую технологию можно применять не только в датчиках, но и в других системах, требующих бесперебойной работы. Например, её можно использовать в системах мониторинга здоровья и окружающей среды. Таким образом, гидроэлектрика может стать устойчивым источником питания для различных устройств.