Растительное электричество: Ток из листьев

Живы растения повсевременно «потеют», поглощая воду корнями и испаряя ее с поверхности листьев. Этот процесс именуется транспирацией, и он обеспечивает перемещение питательных веществ в растении (ведь у него нет сокращающихся мускул, как у животного). Благодаря транспирации минеральные соединения могут подняться из-под земли на 10-ки метров ввысь, достигая самых больших древесных крон.

Приблизительно так же устроены и новые искусственные листья, но испарение воды с их приводит к другому результату – выработке электричества.

Группа ученых и инженеров, работающих под управлением Мишеля Махарбиза (Michel Maharbiz), сделала схожую установку с внедрением стеклянных «листьев», состоящих из целой сети мелких капилляров, организованных так же, как капилляры в живом листе растения. Сами «листья» погружены в жидкость, но самые тонкие из капилляров высовываются наружу, и через их открытые просветы вода может расслабленно испаряться. Система в целом делает поток воды, текущий со полностью солидной скоростью – 1,5 см за секунду (54 м/ч).

Стены центрального «сосуда» соединены с металлическими электродами, а те, в свою очередь, подключаются к электронной цепи. Сейчас с потоком воды довольно подавать часто пузырьки воздуха. Разные электронные характеристики воды и воздуха позволяют с каждым пузырьком поменять напряжение меж электродами, и создавать в цепи ток. Если гласить в цифрах, то в экспериментальной установке, собранной учеными, прохождение каждого пузырька создавало от 2 до 5 мкВ. Эта энергия может медлительно, но правильно скапливаться на аккуме.

Для настоящей и действенной установки по выработке электричества, естественно, этого пока недостаточно. Но если сделать на ее базе более сильную систему, размером уже не с лист, а с целое огромное дерево, она будет полностью прибыльной. Естественно, Махарбиз признается, что такие системы по эффективности неспособны поменять даже солнечные батареи, но в качестве вспомогательных полностью подходят. Например, часть энергии, вырабатываемой из солнечных лучей, можно навести на подачу воды в «искусственный лист», и общая производительность такового тандема будет выше.

Стоит увидеть, что при разработке более больших таких систем возникает новенькая сложность. Движение воды по капилляру обеспечивается смачиванием, а в итоге – силой поверхностного натяжения. Но введение в жидкость пузырьков нарушает «сцепление» меж ее молекулами и значительно ослабляет эту силу. Вобщем, ученые не смущаются этим вопросом: заместо пузырьков полностью можно использовать другие «вставки» в поток воды. Например, это могут быть куски изолирующего материала, который, вращаясь на ободе маленького колесика, будет временами вторгаться в течение, меняя напряжение меж электродами точно так же, как это делают пока пузырьки воздуха.

Кстати, работы Мишеля Махарбиза и его коллег часто завлекают внимание прессы. Воссоздавая естественные процессы и системы в искусственных критериях, он часто достигает очень увлекательных – и многообещающих результатов. Довольно вспомнить его роль в разработке искусственного насекомого-шпиона («Жучки») либо еще одну систему выработки тока, которая воодушевлена устройством семенных коробочек растений («Нанодинамо»).