Μαθήτρια κατασκεύασε φακό που λειτουργεί με τη θερμότητα της παλάμης
Η Ann Makosinski, μια 15χρονη μαθήτρια της τρίτης γυμνασίου στο σχολείο του Πανεπιστημίου St Michaels στη Βικτώρια, ήταν μεταξύ των χιλιάδων φιλόδοξων παιδιών από περισσότερες από 100 χώρες που συμμετείχαν στο πρόγραμμα Google Science Fair.
Το πρόγραμμα αυτό είναι ένας ετήσιος διεθνής επιστημονικός διαγωνισμός που χρηματοδοτείται από την Google, τη Lego, το CERN, το National Geographic και το Scientific America για παιδιά από 13 έως 18 ετών.
Η Ann Makosinski κατασκεύασε ένα κενό εσωτερικά θερμοηλεκτρικό φακό, ο οποίος ανάβει αποκλειστικά τροφοδοτούμενος από την θερμότητα του ανθρώπινου χεριού, όταν κάποιος τον κρατάει. Η ίδια λέει:
Αν μπορούμε να συλλάβουμε αρκετή θερμότητα από ένα ανθρώπινο χέρι και να τη μετατρέψουμε αποτελεσματικά σε ηλεκτρική ενέργεια, τότε μπορούμε να ανάβουμε ένα φακό χωρίς μπαταρίες ή κινητική ενέργεια.
Χρησιμοποιώντας τέσσερα κεραμικά στοιχεία Peltier και τη διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ της παλάμης του χεριού και του ατμοσφαιρικού αέρα, σχεδίασα ένα φακό που παρέχει έντονο φως χωρίς μπαταρίες ή κινούμενα μέρη.
Ο σχεδιασμός μου είναι εργονομικός, θερμοδυναμικά αποδοτικός, και χρειάζεται μόνο πέντε βαθμούς διαφορά θερμοκρασίας για να δουλέψει και να παράγει έως 5,4 mW και με φωτεινότητα που ισοδυναμεί 5 κεριά.
Για να κατασκευάσει το φακό, η Makosinski μέτρησε πόση ηλεκτρική ενέργεια θα μπορούσε να παράγει από τη θερμότητα μιας παλάμης, περίπου 57 milliwatts, και πόση χρειάζεται για να ανάψει το LED, περίπου μισό milliwatt.
Με ενδιαφέρει πολύ η συγκομιδή του πλεονάσματος ενέργειας που μας περιβάλλει, αλλά δεν χρησιμοποιείται ποτέ στην πραγματικότητα. Αυτή η κατασκευή διήρκησε πολύ χρόνο γιατί έπρεπε να την ολοκληρώσω κατά τη διάρκεια του σχολικού έτους, ενώ παράλληλα είχα εργασίες, θεατρικά έργα, ανεξάρτητα από όλα τα άλλα που έκανα.
Τα αποτελέσματα απέδειξαν ότι η υπόθεση της Makosinski ήταν σωστή. Ακόμα και με όλες τις απώλειες στη μετατροπή τάσης και τις θερμικές απώλειες, υπήρχε ακόμη αρκετή ενέργεια στην παλάμη για την λειτουργεία του φακού.
Δύο φακοί που έχουν κατασκευαστεί από την Makosinski δεν χρησιμοποιούν μπαταρίες, τοξικές χημικές ουσίες ή κινητική ενέργεια. Δεν δημιουργούν κανένα θόρυβο ή δονήσεις και θα λειτουργούν πάντα.
Ο μόνος περιορισμός του φακού είναι η ανάγκη του για τουλάχιστον 5°C διαφορά θερμοκρασίας του χεριού με το περιβάλλον.
Δείτε την παρουσίαση της μικρής εφευρέτριας:
