주변 공기의 습도가 피트니스 트래커를 충전하거나 스마트 홈 센서에 전원을 공급할 수 있다면 어떨까요? 이것이 바로 런던 퀸 메리 대학의 과학자들이 이끄는 국제 연구팀이 달성한 것입니다.
수분 전기 발생기(MEG)라고 불리는 그들의 새로운 장치는 주방에서 찾을 수 있는 세 가지 재료인 젤라틴, 식탁용 소금, 활성탄을 사용하여 주변 수분을 사용 가능한 전기로 전환합니다.
어떻게 작동하나요?
MEG는 주변 공기 또는 사람 피부에서 직접 물 분자를 흡수하여 작동합니다. 젤라틴과 소금 혼합물이 건조되면 복잡한 제조 단계 없이 자연스럽게 세 개의 뚜렷한 층으로 분리됩니다.
이 구조는 재료를 통해 이온 이동을 유도하는 수분 구배를 생성하여 30일 동안 단위당 약 1V의 안정적인 전기 출력을 생성합니다.
100개의 장치를 직렬로 연결하면 출력은 최대 90V 및 5.08mA까지 확장되며, 이는 40개의 장식 조명 스트링에 전력을 공급하기에 충분합니다. 100개짜리 스택의 무게도 6.7g에 불과하며, 1.5V만 공급하는 표준 AA 배터리보다 공간도 덜 차지합니다.
호흡을 감지하고 작업이 끝나면 토양에 용해될 수 있습니다.
MEG는 전력 생성 외에도 자체 전력 센서 역할도 합니다. 내쉬는 수분의 변화를 포착하여 실시간으로 호흡 패턴을 감지할 수 있습니다. 또한 음성 단어의 음절 수를 읽고 피부 수분 수준을 추적할 수도 있습니다.
호버링하는 손가락 끝의 자연 습기만으로도 전압 반응을 트리거하기에 충분하므로 비접촉식 근접 감지도 가능합니다. 가장 좋은 점은 장치가 3주 이내에 토양에서 생분해되며 성능 저하 없이 물에 녹인 후 다시 주조하여 재활용할 수 있다는 것입니다.
MEG는 점점 늘어나는 배터리 없는 에너지 아이디어 목록에 합류했습니다. 연구원들은 이전에 공기 수분으로부터 전기를 수확하는 단백질 나노와이어 장치, 박테리아를 통해 전력을 생성하는 생체공학 버섯, 자동차 창문을 코팅할 수 있을 만큼 얇은 거의 보이지 않는 태양 전지를 시연했습니다.
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