prodaja@kockaikugla.com hr@kockaikugla.com vjeko.kovacicek@kockaikugla.com info@kockaikugla.com mail@kockaikugla.com webmaster@kockaikugla.com admin@kockaikugla.com kockaikugla.com web.kockaikugla.com www.kockaikugla.com

Bug Online

Znanost i tehnologija

Električna struja iz sukanja konopa

Kad sam bio jako mali slušao sam priču kako bi se iz drndanja auta mogla dobivati struja, naime proizvoditi električna energija iz vibracija ceste po kojoj voze automobili. Bilo bi dovoljno na cestu ili ispod ceste postaviti gramofonske igle. Sa strane fizike nema se tome što prigovoriti. Vibracije stvaraju struju u igli dok struže gramofonsku ploču, pa nema razloga da je ne stvaraju i kad preko nje ili pokraj nje ne tutnje auti, kamioni ili vlakovi (gramofonske bi se igle mogle dakako postaviti i uz željezničke tračnice). Riječ je, da čitatelja ne držim u nedoumici, o piezoelektričnom efektu, pojavi koju je još u 19. stoljeću, točnije 1880. godine, otkrio francuski kemičar Pierre Curie sa svojim bratom Jacquesom. (Tog znanstvenika često dovodimo u vezu s njegovom suprugom Mariom. Njihov je brak završio tragično – i bizarno: u Parizu su ga pregazila pivarska kola, s konjskom zapregom dakako.)

Kada se naime stisne kristal kremena u smjeru njegove kristalne osi u njemu se stvara električni potencijal, pa se periodičnim stiskanjem kristala može proizvesti električna struja. Ta je prirodna pojava, koju je Curie zapazio i na kristalima Rochelleove soli (kalijevog natrijevog tartarata), poslije našla primjenu u tehnici, i to ne samo za  konstrukciju naprednijih gramofonskih igala („električni gramofon“). Svaki uređaj za proizvodnju ultrazvuka sadrži kristale kremena ili nekog drugog piezoelektričnog materijala. No u električni potencijal pobuđuje kristale kvarca da osciliraju pri čemu se proizvodi zvuk željene frekvencije. Ovo posljednje možemo također zahvaliti jednom Francuzu, Paulu Langevinu, koji je svojim uređajem i ne sluteći spasio domovinu – jer se upravo na ultrazvuku temeljio engleski asdic, uređaj za otkrivanje podmornica.


Koliko god izgledala naivno, zamisao koju sam izložio na početku članka već desetljećima plijeni pozornost znanstvenika. Jer uređaj na bazi gramofonske igle omogućio bi izravno pretvaranja mehaničke energije u električnu, pa iako to čine i generatori, uređaj temeljen na piezoelektričnom ili sličnom efektu bio bi znatno jednostavniji, pa stoga trajniji i pogodniji za proizvodnju i održavanje. Bitno je, baš kao i kod  piezoelektričnog efekta, postići periodično gibanje naboja. Kada se kristal kvarca izloži pritisku, on se širi okomito od smjera pritiska, pa se razmiču negativni ioni kisika i pozitivni ioni silicija u njegovoj kristalnoj rešetki. Isto bi se mogao postići i razmicanjem (ili vibriranjem) naponskih pločica na električnom kondenzatoru, jer iz elektrotehnike znamo da je napon na pločicama obrnuto proporcionalan kapacitetu (U = Q/C), a kako je ovaj opet obrnuto proporcionalan udaljenosti pločica, napon će rasti s njihovom udaljenošću.


Upravo o takvom uređaju govori znanstveni članak što je nedavno izišao u  časopisu Science, u broju od 24. kolovoza 2017. godine. Američki, kineski i korejski znanstvenici napravili su twistron, uređaj za dobivanje energije iz sukanja užeta, izvodeći mu ime iz engleske (twist = sukati) i grčke riječi (tron = naprava). Da pojasnim. Nije dakako riječ o bilo kakvom užetu, ponajmanje o onom za sušenje rublja, nego o užetu isprepletenom od ugljičnih vlakana napravaljenih iz ugljikovih nanocvjevčica (carbon nanotube, CNT). Kada se takvo uže stavi u solnu kiselinu ili otopinu kuhinjske soli, ono se električki nabija jer adsorbira ione. Sukanjem užeta minjenja se udaljenost između naboja što ga nose ioni, čime se mijenja kapacitet tog osebujnog kondenzatora a s njime i njegov električni potencijal, tj. napon. Iskušavajući više načina pletenja užadi, autori su zaključili da je najbolje takozvano dvostruko Arhimedovo uže (nazvano tako po Arhimedovom vijku, napravi helenističkog izumitelja za izvlačenje vode). U optimalnim uvjetima kilogram usukanih ugljičnih nanocjevčica može proizvoditi struju jakosti 250 W savijajući se učestalošću od 30 Hz. Ni nakon 30.000 sukanja i odsukavanja nanocjevnog užeta, no pri frekvenciji od samo 1 Hz,  nije uočen pad napona. To nas i ne bi trebalo čuditi jer su nanocjevčice najčvršći materijal što ga poznaje čovjek. Riječ je naime o grafitnoj mreži (atomima ugljika raspoređenih poput očica heksagonske mreže, slične onoj koju vidimo na nogometnom golu) savijenoj u nekoliko nanometara debelu cjevčicu.


Upravo nam ovaj posljednji pokus ukazuje na pravu namjenu twistrona. Twistron bi se se naime mogao upotrijebiti za iskorištavanje energije valova. Postojeći uređaji su glomazni i skupi, budući da se sastoje od povezanih čeličnih cijevi veličine manjega broda koje se savijajući proizvode struju na spojnicama uz upotrebu složenih hidrauličnih uređaja. Ovdje je pak riječ o nečem posve jednostavnom. Plovak koji bi oscilirao na valovima i putem jednostavnog mehaničkog prijenosa sukao nanocjevni konop proizvodio bi električnu energiju ma u kakvu ga god vodu usidrili. Još mi se jednostavnija misao mota po glavi: zašto konop od nanocjevčica ne vezati za sidreni lanac, pa bi barka proizvodila struju dok je u luci ljuljaju valovi.

Dr. Nenad Raos, po struci kemičar,  znanstveni je savjetnik u trajnome zvanju na zagrebačkom Institutu za medicinska istraživanja i medicinu rada. Intenzivno se bavi popularizacijom znanosti: autor je 13 znanstveno-popularnih knjiga, 7 izložbi u zagrebačkom Tehničkom muzeju te mnogo stotina članaka po časopisima.  Dobitnik je Nagrade za znanstveni rad u području prirodnih znanosti HAZU-a (1996.) i Državne godišnje nagrade za promidžbu i popularizaciju znanosti (2003.).

dodaj komentar

zadnji komentari na forumu (19)

Zechina pet 13.10.2017 12:28

Električna struja iz sukanja konopa

Također ne bih u teorije zavjere, ali činjenica je da je pogon društva izgrađen na tehnologiji 19., tek operativno 20. stoljeća (generalizirano). Odbacivanje Kyota ili kasnije Pariškog sporazuma govori nam na pravi način o "nevidljivoj ruci kapitala" (da parafraziram Smitha). Naprosto, nekima je dob...

trolaslavonska čet 12.10.2017 12:48

Električna struja iz sukanja konopa

danene, ovu zadnju ideju mozes i patentirati :)...

memulica čet 12.10.2017 11:39

Električna struja iz sukanja konopa

Ovo nije nova ideja, ali neka vas ...

Hajducka.Cesma čet 12.10.2017 11:27

Električna struja iz sukanja konopa

Struju nije jednostavno (jeftino) proizvest, skladištit još manje, pa je po meni svaka nova ideja dobrodošla....

Thinker čet 12.10.2017 09:07

Električna struja iz sukanja konopa

Glavni problem je isplativost takvog projekta. Nije neizvedivo ali za ikakvu ozbiljniju upotrebu trebala bi proizvodnja struje opravdati troškove proizvodnje. Sve dok ne standardizira neki sistem za proizvodnju struje iz slabe mehaničke energije to neće biti isplativo. Dakle, treba nam doslovno "bla...

Američki, kineski i korejski znanstvenici napravili su twistron, uređaj za dobivanje energije iz sukanja užeta, izvodeći mu ime iz engleske (twist = sukati) i grčke riječi (tron = naprava).

sri 11.10.2017

Električna struja iz sukanja konopa

Američki, kineski i korejski znanstvenici napravili su twistron, uređaj za dobivanje energije iz sukanja užeta, izvodeći mu ime iz engleske (twist = sukati) i grčke riječi (tron = naprava). 19:00

Huawei poput Googlea curi na sve strane - potvrđene glavne specifikacije Matea 10

Čini se kako Huawei poput Goolgea curi na sve strane se o Mateu 10 par dana prije službenog predstavljanja zna gotovo sve kao što se znalo i o Pixelima 2 17:33

Zbog tehničkih problema Google je nakratko kupovao Apple

Zbog kako kažu tehničkih problema Dow Jones je objavio kako vijest kako Google kupuje Apple što je nakratko podiglo cijenu Appleovih dionica na 158 USD 16:29

Proizvodi li se Teslin Model 3 ručno ili robotima?

Nakon što kompanija nije ispunila zacrtane proizvodne ciljeve u medijima su se pojavile špekulacije o razlozima kašnjenja 15:20

Regionalni projektni menadžeri okupit će se na 11. PMI Forumu

11. izdanje PMI Foruma održat će se pod nazivom „Vještine iz rukava uspješnog voditelja projekata“ 14:10

Kraj podrške za Windowse 10 (1511) i Office 2007 (SP3)

Ako na svojim računalima još uvijek instalirane Windowse 10 (1511) ili Office 2007 (SP3) vrijeme je za nadogradnju jer dotične inačice od danas više nemaju službenu podršku od Microsofta 13:28

Zagrebačka banka nudi besplatan vodič za digitalno poslovanje

Riječ je o interaktivnom e-booku koji je zamišljen kao pomoć poduzetnicima koji žele obogatiti svoje znanje o digitalnom svijetu te tako unaprijediti svoje poslovanje 12:26

Deveto izdanje DUMP-ove škole osnova programiranja u Splitu

Splitska Udruga mladih programera organizira još jedan besplatni ciklus predavanja koji će sve zainteresirane uvesti u programiranje 11:28

Microsoft nenamjerno prekršio američke sankcije prema Rusiji

Unatoč tome što kompanije iz SAD-a ne smiju poslovati s Rusijom, dvije tamošnje državne tvrtke uspjele su kupiti Microsoftov softver 11:19

Počeo je Virtualni sajam karijera i znanja

Posjetite dankarijara.com - prošećite IT kapsulom i sudjelujte na Virtualnom hackathonu 11:08

Od početka godine prodano 1,5 milijuna Nokia Android smartphonea

Prema novim podacima tvrtke IDC, u prvih šest mjeseci ove godine prodano je ukupno 1,5 milijuna Nokia pametnih telefona temeljenih na operativnom sustavu Android 09:54

Oukitel K8000 nudi pet dana autonomije

Tvrtka Oukitel predstavila je pametni telefon K8000, koji se ističe po ugrađenoj bateriji s kapacitetom od 8000 mAh za autonomiju od 5 dana 09:00

Nokia polako odustaje od tržišta virtualne stvarnosti

Finska Nokia odlučila je izaći s tržišta proizvoda temeljenih na virtualnoj stvarnosti, prekinula je razvoj OZO VR kamera te kreće s otpuštanjem 310 zaposlenika koji su radili na tom projektu 06:22

tjedni pregled

znanost i tehnologija

komentari dana

najčitanije

najkomentiranije na forumu