أضواء على الأبحاث

توليد الطاقة الكهربائية من المطر

  • Published online:

Wladimir Bulgar/Science Photo Library

من المعروف أن سقوط المطر على أحد السطوح يولّد شحنات كهربائية ساكنة. وقد توصل الباحثون إلى طريقة للاستفادة من تلك الشحنات في استخلاص المقدار الأمثل من الطاقة من قطرات المطر.

فقد ابتكرت هاو وو، التي تعمل حاليًّا في الجامعة الصينية في هونج كونج، وزملاؤها جهازًا لاستخلاص الطاقة عن طريق استغلال فرْق الجهد الكهربائي بين سطحين: سطح مُغطى بطبقة من التفلون، يحمل شحنة كهربائية سالبة ثابتة، وتحته طبقة موصلة مشحونة بشحنة موجبة. وحين تستقر قطرة ماء على طبقة التفلون، فإنها تنبسط وتتمدد مثل الـ"بان كيك"، وتُلامس سلكًا مُتصلًا بالطبقة الموصلة المشحونة. وعندئذ، تتدفق شحنة عبر السلك إلى الماء، وتوازن شحنة التفلون في منطقة التلامس بين قطرة الماء والسطح. وينتج عن ذلك تيار كهربائي، بإمكانه توليد كمية صغيرة من الطاقة.

ولأن التفلون يتنافر مع الماء، فسرعان ما تتخذ القطرة شكلًا كرويًّا، وترتد عنه. في تلك الأثناء، تلفظ القطرة شحنتها الكهربائية، وترتد هذه الشحنة عائدة إلى الطبقة السفلية، حيث تعيد شحن الطبقة الموصلة، استعدادًا لدورة الشحن التالية. ويقول الباحثون إنّ من شأن هذه "المولدات الكهربائية النانوية" أن تساعد على تشغيل بعض الأجهزة الصغيرة ذاتية الشحن.

(Phys. Rev. Lett. (2020