برگ مصنوعی می‌تواند ۴۰ ولت برق از باد یا باران تولید کند

منتشر شده در interestingengineering به تاریخ ۱۸ مارس ۲۰۲۳
لینک منبع Artificial leaf can produce 40 volts of electricity from wind or rain

محققان ایتالیایی یک برگ مصنوعی طراحی کرده‌اند که می‌تواند در گیاهان جاسازی شود تا از قطرات باران یا باد برق تولید کند.

طبق گزارشی که توسط IEEE Spectrum منتشر شده است، این دستگاه در شرایط بارانی یا باد بسیار خوب عمل می‌کند تا چراغ‌های LED را روشن کند و خود را تامین کند.

فابیان مدر، محققی که روی رباتیک نرم الهام گرفته شده زیستی در مؤسسه فناوری ایتالیا (IIT) در جنوا ایتالیا مطالعه می‌کند، به خبرگزاری علمی گفت که این سیستم می‌تواند برای کاربردهای کشاورزی و نظارت از راه دور محیط‌زیست به منظور مشاهده سلامت گیاهان یا نظارت بر شرایط آب و هوا کاربردی باشد.

برای اینکه دستگاه کار کند، آن را به برگ‌های یک گیاه واقعی اضافه می‌کنند.

مدر گفت: «وقتی [برگ‌ها] در باد حرکت می‌کنند، دو سطح با یکدیگر تماس می‌گیرند و دوباره از هم جدا می‌شوند و بارهای ساکن روی کوتیکول برگ گیاه و دستگاه ما ایجاد می‌کنند.»

این بارها به بافت سلولی داخلی گیاه القا می‌شوند و در آنجا جریان ایجاد می‌کنند. ما می‌توانیم این جریان را با یک الکترود وارد شده در بافت گیاه جمع‌آوری کنیم.

برداشت انرژی از باران

ما شاهد برگ‌های مصنوعی بوده‌ایم که از تکنیک مشابهی برای ایجاد برق از باد استفاده می‌کنند، اما فرآیند برداشت انرژی از قطرات باران جدید است.

محققان سیستم برگ مصنوعی خود را در برگ‌های گیاه خرزهره زنده جاسازی کردند و توانایی آن در تولید انرژی را ارزیابی کردند.

نتایج نشان داد که یک قطره آب می‌تواند پیک‌های ولتاژ و جریان بیش از 40 ولت و 15 میکروآمپر ایجاد کند و می‌تواند 11 چراغ LED را تامین کند.

باربارا ماتزولای، مدیر بخش روباتیک و مدیر Bioinspired IIT آزمایشگاه رباتیک نرم که او نیز در این مطالعه شرکت کرده است گفت: «نتایج نشان داد که برداشت انرژی باد و باران با این دستگاه امکان‌پذیر است - چه به صورت جداگانه یا همزمان - و آن را به یک برداشت کننده انرژی چندمنظوره یا حسگر خودکار تبدیل کند».

وی همچنین توضیح داد که مزیت اصلی این سیستم برداشت انرژی در مقایسه با سایر مدل‌های مشابه این است که در واقع می‌تواند برق بیشتری را در شرایط مرطوب ایجاد کند. سایر برگ‌های مصنوعی وقتی خیس می‌شوند در گلوگاه فرو می‌روند.

اکنون، محققان در حال کار بر روی بهبود عملکرد برگ مصنوعی خود از طریق اصلاحات طراحی مانند شکل الکترودها و مواد انتخابی هستند.

ماتزولای نتیجه گرفت: «ما یک درخواست ثبت اختراع در مورد این فناوری ثبت کرده‌ایم و در حال تجزیه‌و‌تحلیل بازارهای بالقوه هستیم. با این حال، قبل از تعریف محصول نهایی، برخی تحقیقات لازم است - به عنوان مثال، ما می‌خواهیم سیستم‌ها را با جزئیات در شرایط باد و باران در فضای باز و به شدت متغیر آزمایش کنیم».

این متن با استفاده از ربات ترجمه مقالات تکنولوژی ترجمه شده و به صورت محدود مورد بازبینی انسانی قرار گرفته است. در نتیجه می‌تواند دارای برخی اشکالات ترجمه باشد.