Człowiek jak dynamo

Fantastyczne możliwości nowych smartfonów i tabletów okupione są wysokim zużyciem energii. W większości telefonów z dużym dotykowym ekranem akumulator po naładowaniu wystarcza na jeden dzień. Później trzeba je podłączyć do gniazdka.

Jeżeli pomysł prof. Toma Krupenkina i Ashley Taylor z Uniwersytetu Wisconsin-Madison trafi do użytku, ten scenariusz stanie się nieaktualny. Opracowana przez ich zespół technologia umożliwia bowiem zasilanie urządzeń elektronicznych na bieżąco – chodzeniem.

Żwawym krokiem

Oczywiście już dziś istnieją techniki przekształcania energii kinetycznej (z ruchu człowieka) na elektryczną. W ten sposób zasilane są m.in. niektóre zegarki naręczne. Podobna technika używana jest do zasilania miniaturowych czujników. No właśnie – te urządzenia mają niewielkie zapotrzebowanie na energię. Są generatory wiatrowe i panele słoneczne dające wprawdzie więcej energii, ale bardzo kłopotliwe w instalacji. Istnieją już nawet telefony komórkowe, których akumulatory można ładować energią słoneczną, jest to jednak rozwiązanie awaryjne.

– Jest dziura w technologii zapewniającej energię na poziomie kilku watów. A to jest zakres potrzebny do zasilania urządzeń elektronicznych – tłumaczy prof. Krupenkin.

– Brakuje obecnie technologii konwersji energii mechanicznej w elektryczną, która dobrze działałaby z niewielkimi urządzeniami elektronicznymi – laptopami, latarkami czy telefonami – dodaje Taylor.

Lukę tę ma zapełnić nowe rozwiązanie inżynierów – technika umożliwiająca odzyskiwanie energii z ruchu człowieka – konkretnie z chodzenia.

– Ludzie to bardzo wydajne urządzenia do produkcji energii – wyjaśnia prof. Krupenkin. – Podczas szybkiego biegu jedna osoba może wytworzyć nawet jeden kilowat.

Drżą z napięcia

Pomysł naukowców opiera się na wykorzystaniu zjawiska elektrozwilżania (electrowetting). Polega ono na poruszaniu specjalnymi mikrokropelkami umieszczonymi w polu elektrycznym.

Tym razem inżynierowie mówią jednak o odwrotnym elektrozwilżaniu – odzyskiwaniu energii z ruchu kropelek. Wystarczy, aby odpowiedni materiał znalazł się na przykład w podeszwie buta, a ruch setek tysięcy kropelek wystarczy do produkcji energii elektrycznej.

Jak dużo tej energii możemy wyprodukować? Naukowcy na łamach „Nature Communications" mówią nawet o 20 watach, które można skierować do urządzeń elektronicznych. To wprawdzie nie dość dużo do zasilania dużego komputera, jednak w zupełności wystarczy dla tabletu czy smartfona.

Pozostaje tylko problem przekazania tej energii do elektronicznego gadżetu. Sposób najprostszy – połączenie buta ze smartfonem kabelkiem nie wydaje się naukowcom dość elegancki. Chcą wbudowania w urządzenie zasilające czegoś w rodzaju hospota – części radiowej biorącej na siebie komunikację z Internetem czy siecią komórkową. Sam tablet czy smartfon komunikowałby się z hotspotem przy użyciu energooszczędnej technologii.