ذرات آب منبع نیروئی جدید

ایجاد الکتریسیته از آب به هیچ عنوان مسئله جدیدی نیست تولید برق در مقیاس بالا بیش از این به وسیله توربین های برقی نیروالکتریک ایجاد می شد که در تبدیل انرژی موجود در آب به الکتریسیته به طور ۱۰۰ درصد مؤثر بوده اند

دانشمندان کانادائی موفق به ابداع روش جدید یبرای تولید الکتریسیته از آب شده‌اند که در آینده می‌توان از الکتریسیته تولید شده برای به‌کار افتادن دستگاه‌های الکتریونیکی کوچک استفاده کرد.

زمانی‌که آب از داخل مجاری کوچک پمپ می‌شود اتفاقاتی برای آب می‌افتد که محققان توانسته‌اند این اتفاقات را مهار کنند (تحت کنترل درآوردن).

پروفسور لاری کاستیوک (۱) از دانشگاه آلبوتا (۲) اظهار داشت که: ما تاکنون موفق به نشان دادن نیروی الکتریکی شده‌ایم که می‌تواند مستقیماً از مایع‌های جاری در مجاری بسیار کوچک (میکرو) تولید شود.

این گروه معتقدند که باتری الکتروکینتینک (برقی خنثی) آنها بیشتر می‌تواند به‌گونه‌ای تهیه شود که با تولید منبع انرژی تمیز و غیرآلاینده باعث به‌کار افتادن دستگاه‌های کوچکی نظیر موبایل‌ها شود. اما برخی از کارشناسان این رشته در مورد تولید و یا وجود چنین منبع سودمند نیرو، تردید دارند.

● انتظار اولیه

تحقیق پروفسور کاستیوک و همکارش پروفسور دانیال کوک (۳) به‌وسیله یک مؤسسه مجله فیزیک بیشتر می‌شود. چنین گفته می‌شود که در طی متجاوز از ۱۵۰ سال، این روش، اولین و جدیدترین روش تولید الکتریسیته می‌باشد. کل کار مربوط می‌شود به تفکیک بار الکتریکی و اتفاقی که برای یون‌های موجود در مایع‌ها می‌افتد زمانی‌که آنها با یک ماده جامد غیررسانا تماس پیدا می‌کنند. این گروه یک قطعه شیشه‌ای به قطر ۳ سانتی‌متر و ضخامت ۳ میلی‌متر که دارای در حدود ۴۰۰،۰۰۰ تا ۵۰۰،۰۰۰ مجاری جدا از هم است را درست کرده‌اند.

به‌دلیل وجود پدیده‌ای به‌نام لایه مضاعف الکتریکی، وقتی آب از داخل این مجاری به قطر ۱۰ میکرون عبور می‌کند یک بار مثبت در انتهاء قطعه و بار منفی در طرف دیگر درست مانند باتری‌های معمولی ایجاد می‌شود. نمونه آزمایشی برقی در حدود ۱۰ ولت، جریانی در حدود یک میلی‌آمپر تولید می‌کند. این مسئله به گروه این اجازه را نمی‌دهد که آنها با موفقیت بتوانند یک لامپ را روشن کنند. دانشمندان تأکید می‌کنند که کارشان در مراحل اولیه می‌باشد.

● کاربرد در مقیاس نانو

پروفسور کاستیوک اظهار داشت، کاربردهای آن در دستگاه‌های الکترونیک و میکروالکترونیک بسیار مهیج است.

این فن‌آوری یک منبع نیروی جدیدی را فراهم می‌کند برای دستگاه‌هائی نظیر: موبایل‌ها یا ماشین‌حساب‌هائی که می‌توانند به‌وسیله پمپ کردن آب با فشار بالا شارژ شوند. آنها پیشنهاد می‌کنند که نیاز به انجام تحقیقات بیشتری است تا دستگاه نمونه آزمایشی آنها بتواند به یک باتری برای استفاده تجاری بدیل شود. یک کارشناس مهندسی مکانیکال در خبر BBC به‌طور زنده گفت: او درباره استفاده‌های بالقوه موجود در این منبع انرژی مردد بوده است.

دکتر جان گیبیز(۱) از کالج امپریال (۲) لندن گفت: او می‌تواند بپذیرد که با استفاده از این روش مقداری نیرو (برق) در مقیاس بسیار کم تولید می‌شود به‌طوری که ممکن است کاربردهائی در مقیاس فن‌آوری نانو داشته باشد.

پروفسور کاستیوک گفت: بهترین و بیشترین کاربرد آن ممکن است در رشته سیستم‌های میکروالکترونیک مکانیک مانند آزمایشگاه‌ها باشد در آنجا تراشه‌های کامپیوتر ساخته می‌شود که نیاز به نیرو دارند اما تحقیق هنوز در مراحل اولیه خود می‌باشد.

● بهبود راندمان

ایجاد الکتریسیته از آب به هیچ عنوان مسئله جدیدی نیست. تولید برق در مقیاس بالا بیش از این به‌وسیله توربین‌های برقی نیروالکتریک ایجاد می‌شد که در تبدیل انرژی موجود در آب به الکتریسیته به‌طور ۱۰۰ درصد مؤثر بوده‌اند. روش‌های هیدرودینامیک مغناطیس نیز برق را از طریق آب تولید می‌کنند. آنچه که پروفسور کاستیوک و گروهش موفق به ایجاد آن شد‌ه‌اند یک نوع دستگاه توربین است که دارای قطعات متحرک نمی‌باشد.

بازده این دستگاه بسیار کم در حدود ۱ درصد است و ما اکنون سعی می‌کنیم ویژگی‌های چنین دستگاه‌هائی را به‌طور کامل دریابیم. هدف اصلی پیدا کردن روش‌هائی برای بهبود کارآئی آن به ۴ تا ۱۶ درصد در مقایسه با سایر منابع انرژی است.

وقتی آب از داخل هزارها مجرای بسیار کوچک در یک صافی شیشه‌ای با شارژ منفی عبور می‌کند یک لایه مثبت در ته آن و یک لایه منفی در طرف دیگر ایجاد می‌شود. درست مانند یک باتری معمولی، نام این پدیده لایه مضاعف الکتریکی است. وقتی الکترودها به قسمت انتهائی متصل می‌شوند یک بار الکتریکی می‌تواند ایجاد شود. باتری نمونه آزمایش برقی در حدود ۱۰ ولت تولید می‌کند.

منبع:

۱. Larrykostiuk

۲. Alberta

۳. Daniel kwok

۴. Jon Gibbins

۵. Imperial