Drinkvogelspeelgoed genereert bruikbare elektriciteit – 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: Apparaat/Wu ZhengQin et al.)”>

Voordat we hadden Instagram en Tik Tok om ons te vermaken hadden we een reeks eigenzinnige desktopspeeltjes die onze verbeelding prikkelden. Sommige hiervan demonstreerden zelfs natuurkundige principes – waaronder de wieg van Newton met zijn hangende bollen die heen en weer klapten.

Voor mij is het meest mysterieuze van dit speelgoed de drinkende vogel. Vaak een dippy-vogel genoemd, draait hij rond een as en dompelt hij voortdurend zijn snavel in en uit een container met vloeistof zonder duidelijke krachtbron.

In plaats van een perpetuum mobile te zijn, is een dippy bird een warmtemotor. Het bestaat uit twee glazen bollen van verschillende afmetingen die met elkaar verbonden zijn door een glazen buis. De buis is aan de as bevestigd, zodat de halterachtige configuratie kan draaien. Een “snavel” gemaakt van absorberend materiaal zoals vilt is bevestigd aan de kleinere bol die de kop van de vogel vormt.

Drukval

De binnenkant van de vogel is gedeeltelijk gevuld met een vloeistof die zeer vluchtig is, zoals methyleenchloride. Als de snavel in een glas water wordt gedompeld en vervolgens wordt verwijderd, zal de bovenste bol door verdamping afkoelen, waardoor een deel van de damp daarin condenseert en de druk daalt.

Deze drukverschillen zorgen ervoor dat er wat vloeistof uit de onderste ballon naar de bovenste ballon stroomt. De nu topzware vogel zal naar beneden zakken, zijn snavel in het water steken en het proces opnieuw beginnen.

Veel nutteloos plezier dus om de vogel te zien drinken – maar hoe kan het effect worden gebruikt om elektriciteit op te wekken?

Praktisch gebruik

Toen Hao Wu als postdoc aan de Hong Kong Polytechnic University werkte, probeerde hij de spanning te verhogen die werd gecreëerd door een verdampingsenergiegenerator. Ze dacht aan de dippy-vogel en besefte dat deze praktische toepassingen kon hebben die verder gingen dan het demonstreren van de thermodynamica.

Nu een professor aan de South China University of Technology, begonnen Wu en haar collega's met een commercieel dippy-vogelspeeltje, dat ze aanpasten door twee tribo-elektrische nanogeneratormodules toe te voegen. Deze genereren energie uit de overdracht van elektrische lading tussen twee oppervlakken die over elkaar heen bewegen. In dit geval werden de oppervlakken bevestigd aan de draaiende vogel en de stilstaande standaard.

De grote uitdaging voor de onderzoekers was om de wrijving op het grensvlak te minimaliseren en toch elektriciteit op te wekken. Toen ze het goed hadden, bereikte hun dippy-vogel een uitgangsspanning van meer dan 100 V en kon hij twintig LCD-schermen van stroom voorzien.

Het team onderzoekt nu praktische toepassingen voor hun dippy-apparaat. Meer over het onderzoek kunt u lezen in een open access paper in Apparaat.

• Door SEO aangedreven content en PR-distributie. Word vandaag nog versterkt.
• PlatoData.Network Verticale generatieve AI. Versterk jezelf. Toegang hier.
• PlatoAiStream. Web3-intelligentie. Kennis versterkt. Toegang hier.
• PlatoESG. carbon, CleanTech, Energie, Milieu, Zonne, Afvalbeheer. Toegang hier.
• Plato Gezondheid. Intelligentie op het gebied van biotech en klinische proeven. Toegang hier.
• Bron: https://physicsworld.com/a/drinking-bird-toy-generates-usable-electricity/