Ka alternatiivenergia allikatele võib alternatiive otsida – sompus ilmaga asendab päikesepatareid vihmapaneel.
Neli teadusilmas seni vähetuntud Prantsusmaa uurijat avaldasid ajakirjas Smart Materials and Structures (IOP, Institute of Physics) töö, mis kahe artikli peale jaotatult käsitles vihmapiiskade kineetilise energia elektrienergiaks muundamise võimalusi piesoelektriliste (Wikipedia: Piezoelectricity) omadustega plastide abil nii teoreetiliselt kui katses. Huvitav on märkida, et nende tehtud töö näib jõukohane ka tublile füüsika bakalaureusetudengile.
Romain Guigon, Jean-Jacques Chaillout, Thomas Jager ja Ghislain Despesse originaalsele ideele järgnev arutlus tugineb suuresti füüsika baaskursusest tuttavatel meetoditel. Töö teoreetilises osas leitakse, et piisa energia efektiivseimaks ärakasutamiseks on otstarbekas kasutada 25-mikromeetrilise paksusega piesoelektriliste omadustega polüvinülideenfluoriidi kilest (Wikipedia: PVDF) ribasid, mille
|
laius on umbes 2/3 langenud piisa jälje läbimõõdust. Kileribad peavad olema mehaanilistest pingetest vabad ja parima saagise saamiseks mõlema pinna kogu ulatuses elektroodina toimiva voolu juhtiva kihiga kaetud. Eksperimentaalosas mõõdeti erinevate suuruste ja kiirustega langevate piiskade põhjustatud pinget ja kasuliku elektrienergia määra. Lõpptulemustes eristati harilikku vihmapiiska, milleks oli kokkuleppeliselt 1mm läbimõõduga 3m/s langev tilk, ja "paduvihmapiiska" läbimõõduga 5mm. Esimesel juhul saadi langevalt piisalt 1nJ elektrienergiat maksimaalse hetkvõimsusega 1μW, "paduvihmapiisa" korral olid vastavad näitajad 25μJ ja 12mW. Need arvud võivad näida väikesed, kuid ka elektroonikaseadmete energiatarve väheneb tehnoloogia edenedes. Uutlaadi energiaallikad võivad rakendust leida näiteks eraldatud piirkondades sademete määra registreerivate seadmete autonoomsete salvestusseadmete juures, aga ka iseseisvate sensoritena tööstusseadmetes.
Katseseade: Täpselt määratud läbimõõduga tilk langeb kahe meetri kõrguselt mõõteribale (all).
Allikad: Mater. Struct. 17 015038 (teoreetiline osa) ja Smart Mater. Struct. 17 015039 (katsekirjeldus)
Toimetas Erik Randla