Binqemton Universitetinin (ABŞ) alimləri damlardakı günəş panellərinə alternativ təklif ediblər — elektrik enerjisi evin özündə istehsal edilə bilər. Yeni məqalələrində onlar qapalı hava rütubətini zəif elektrik cərəyanına çevirmək üçün bir texnologiya təsvir ediblər.
Hiqroelektrik generatorlar hava rütubətini elektrikə çevirir. İndiyə qədər onlar açıq havada istifadə olunur və kvadrat santimetr üçün mikrovatt güc istehsal edirdilər. Qeyri-sabit hava şəraiti — külək, rütubət və hava temperaturu — bu cür sistemlərin işləməsi üçün çətinliklər yaradır. Qapalı şərait bu baxımdan üstünlük təşkil edir: orada nisbətən sabit rütubət səviyyəsi — 30 ilə 60% arasında — saxlanılır və əlavə nəmlik sakinlərin nəfəs almaq, yemək bişirmək və çimmək kimi gündəlik fəaliyyətləri nəticəsində yaranır.
Elektrik enerjisi istehsal edə bilən divar kağızı, 340 mikron qalınlığında, arxa tərəfində gizli olan Whatman 3 mm laboratoriya kağızından istifadə edilərək hazırlanmışdır. Vərəqin iki tərəfi lazerlə kəsilmiş və gümüş boya ilə doldurulmuş 1 mm diametrli dəliklər vasitəsilə birləşdirilib. İstehsal prosesi mum və ekran çapı, çiləmə və lazer emalını əhatə edir — təmiz otaq şəraiti tələb olunmur. Alimlər bütün komponentlərin kütləvi istehsal üçün uyğun bir çap üsulu ilə istehsal edilə biləcəyini təmin etməyə çalışırlar.
Divar kağızı hər biri üç zonaya bölünmüş 2 x 2 sm ölçülü kağız kvadratlarından ibarətdir. Kənarları qliserin tərkibli qarışıqla örtülmüşdür. Qliserin havadan su buxarını udur və kağızın içərisində maye suya çevirir. Orta zonada kiçik məsamələri olan və suyu daha güclü saxlayan, kapilyar hərəkətin nəmi çəkməsinə imkan verən polivinilpirrolidon (PVP) adlı bir polimer var. Mərkəzi hissə maye suyu dəf edən, lakin mikroskopik məsamələri saxlayan və su buxarının çıxmasına imkan verən mumla işlənir.
Qliserin, sellüloza və PVP-nin kimyəvi tərkibi su molekullarından protonların (hidrogen ionlarının) ayrılmasını təşviq edir. Bu molekulların daha böyük qrupları kənarlarda əmələ gəlir və nəticədə qrafit elektrodları tərəfindən qəbul edilən elektrik cərəyanı yaranır. Çıxış nəticələri hələ də təvazökardır: tək bir element 80% rütubətdə təxminən 0,34 V gərginlik, on elementli massiv isə təxminən 2,9 V gərginlik istehsal edirdi. 35 elementdən ibarət massiv rütubət sensorunu təxminən 15 dəqiqə, 1596 elementdən ibarət ən böyük massiv isə təxminən 38% rütubətdə 3,5 V gərginlik istehsal edirdi. Bu, simsiz kondensator klaviaturasını işlətmək üçün kifayət idi — divara quraşdırılmış konfiqurasiya üçün son güc çıxışı təmin edilmir.
Alimlər tərəfindən təklif edilən material həmçinin nəmi udan və geri buraxan rütubət buferi kimi fəaliyyət göstərir. 30 x 30 x 15 sm ölçülü möhürlənmiş kamerada 28 element dörd dəqiqə ərzində rütubəti 75%-dən 50%-ə endirdi. Su ilə doymuş kağız quru havanın rütubətini 16 dəqiqə ərzində 15%-dən 20%-ə qədər artırdı. Tipik bir otaqda böyük massiv rütubəti 15 dəqiqə ərzində 38%-dən 32%-ə endirdi.
Hələlik tədqiqatçılara yalnız texnologiyanın konsepsiyasını təsdiqləmək qalır. Realist məqsəd elektrik şəbəkəsini və ya günəş panellərini əvəz etmək deyil, sensorları, simsiz modulları və IoT cihazlarını gücləndirməkdir. Material kifayət qədər davamlı olarsa, divar qapalı hava keyfiyyətini izləyə bilən muxtar bir sensora çevriləcək.
