Il giocattolo dell'uccello che beve genera elettricità utilizzabile – Physics World

<a href="https://platoblockchain.com/wp-content/uploads/2024/03/drinking-bird-toy-generates-usable-electricity-physics-world-2.jpg" data-fancybox data-src="https://platoblockchain.com/wp-content/uploads/2024/03/drinking-bird-toy-generates-usable-electricity-physics-world-2.jpg" data-caption="Dippy device: the team’s generator could power 20 LCDs. (Courtesy: Dispositivo/Wu Zheng Qin et al.)”>

Prima che avessimo Instagram ed TikTok per divertirci, avevamo una serie di bizzarri giocattoli da scrivania che affascinavano la nostra immaginazione. Alcuni di questi dimostravano addirittura principi fisici, inclusa la culla di Newton con le sue sfere sospese che sbattevano avanti e indietro.

Per me il più misterioso di questi giocattoli è l'uccello che beve. Spesso chiamato uccello dippy, ruota attorno a un asse, immergendo continuamente il becco dentro e fuori da un contenitore di liquido senza un'ovvia fonte di energia.

Piuttosto che essere una macchina a movimento perpetuo, un uccellino è un motore termico. È composto da due bulbi di vetro di diverse dimensioni collegati da un tubo di vetro. Il tubo è fissato all'asse in modo che la configurazione simile a un manubrio possa ruotare. Un “becco” di materiale assorbente come il feltro è attaccato al bulbo più piccolo che forma la testa dell'uccello.

Calo di pressione

L'interno dell'uccello è parzialmente riempito con un liquido altamente volatile come il cloruro di metilene. Se il becco viene immerso in un bicchiere d'acqua e poi rimosso, l'evaporazione farà raffreddare il bulbo superiore, provocando la condensazione di parte del vapore in esso contenuto e la caduta della pressione.

Questa discrepanza di pressione farà sì che parte del liquido dal bulbo inferiore fluisca verso il bulbo superiore. L'uccello ora più pesante si abbasserà, mettendo il becco nell'acqua e ricominciando il processo da capo.

Quindi, tanto divertimento ozioso guardando l'uccello che beve: ma come si può sfruttare l'effetto per generare elettricità?

Uso pratico

Quando lavorava come postdoc presso l'Università Politecnica di Hong Kong, Hao Wu stava cercando di aumentare la tensione creata da un generatore di energia di evaporazione. Pensò all'uccellino e si rese conto che avrebbe potuto avere usi pratici oltre alla dimostrazione della termodinamica.

Ora professore alla South China University of Technology, Wu e i suoi colleghi hanno iniziato con un giocattolo commerciale per uccellini, che hanno modificato aggiungendo due moduli nanogeneratori triboelettrici. Questi generano energia dal trasferimento di carica elettrica tra due superfici che si muovono l'una sull'altra. In questo caso le superfici erano fissate all'uccello girevole e al supporto fisso.

La grande sfida per i ricercatori era ridurre al minimo l’attrito sull’interfaccia, pur continuando a generare elettricità. Quando hanno capito bene, il loro dippy bird ha raggiunto una tensione di uscita superiore a 100 V e potrebbe alimentare 20 display a cristalli liquidi.

Il team sta ora esplorando applicazioni pratiche per il loro dispositivo dippy. Puoi leggere di più sulla ricerca in un documento ad accesso aperto in Dispositivo.

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• Fonte: https://physicsworld.com/a/drinking-bird-toy-generates-usable-electricity/