Архивите на Никола Тесла вдъхновиха нов метод за производство на електроенергия – безконтактно триене

Учени от университета Чунг-Анг в Южна Корея, заедно със свои колеги от САЩ и Тайван са разработили нов метод за производство на електроенергия, вдъхновен от конструкцията на турбината на Никола Тесла. Тя работи със сгъстен въздух и не използва лопатки. Конструкцията представлява набор от гладки дискове върху ос, по която се нагнетява въздух, а електричеството се създава чрез електростатиката на границата между въздуха и метала.

Традиционните трибоелектрически (базирани на триене) наногенератори работят с нискоскоростни потоци от въздух или течности, но изследователският екип решава да провери какво ще се случи, когато турбините бъдат изложени на въздух под високо налягане. Резултатът е инсталация, която може да извлича енергия чрез придвижване на частици прах във въздуха между дисковете на турбината на Тесла, без да е необходим механичен контакт с повърхностите.

Структурата, представена от Никола Тесла в началото на миналия век, става основа на инсталацията: работната среда (сгъстен въздух) привежда в движение пакети от дискове, между които се създават заряди на трибонегативни и трибопозитивни слоеве.

Въздушният поток предизвиква въртене на турбинните дискове без механично триене с техните повърхности, а получените електрически заряди предизвикват електростатично напрежение върху електродите на ротора. Този принцип позволява на устройството да работи като контактно-независим трибоелектрически генератор, но с много по-висока честота на изходното напрежение в сравнение с конвенционалните трибоелектрически наногенератори.

В експеримента разработеният генератор показа впечатляваща производителност: при скорост на въртене от около 8472 оборота в минута устройството произведе до 800 V и 2,5 A при честота от около 325 Hz. Подобна производителност показва високия потенциал на метода за практическо генериране на енергия от потоци сгъстен въздух.

Авторите показват, че генераторът е способен не само да генерира електроенергия, но и да изпълнява практически функции, като например захранване на електронни устройства, насърчаване на кондензацията на вода от влажен въздух и отстраняване на суспендирани прахови частици от въздушни потоци. Учените виждат потенциални приложения на подобна технология в индустриални среди, където има големи обеми сгъстен въздух и потоци от отработени газове, както и за контрол на влажността и пречистване на въздуха чрез генериране на отрицателни йони. Такива генератори могат да се монтират например на джантите на автомобилите, за да захранват бордовата електроника.