Εδώ είναι ένα ελάχιστα γνωστό γεγονός: Το ανθρώπινο σώμα, σε οποιαδήποτε δεδομένη στιγμή, παράγει ενέργεια ισοδύναμη με έναν λαμπτήρα 100 watt. Υπό αυτή την έννοια, χάνουμε πάντα την ενεργειακή μας ενέργεια που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να τροφοδοτήσει έναν λαμπτήρα. Είναι αυτή η γραμμή σκέψης που οδήγησε ένα 16 χρονών για να εφεύρει τον πρώτο φακό που τροφοδοτείται εξ ολοκλήρου από τη θερμότητα του σώματος.
Το "Hollow Flashlight" του Ann Makosinski δεν είναι το μοναδικό χειροκίνητο φως εκεί έξω. Αλλά ενώ άλλα προϊόντα παράγουν ενέργεια με κούνημα ή ακόμα και χειροκίνητη εκκίνηση, το βραβευμένο πρωτότυπο της λάμπει τη στιγμή που το παίρνετε.
"Σκέφτηκα, γιατί όχι θερμότητα σώματος;" είπε στο The Oregon Herald . "Έχουμε τόσο πολύ θερμότητα που εκπέμπει από εμάς και είναι σπατάλη."
Όχι μέχρι πρόσφατα οι ερευνητές έβλεπαν τρόπους για να συλλάβουν την υπερβολική θερμότητα του σώματος ως μέσο τροφοδοσίας συσκευών όπως ακουστικά και βηματοδότες. Πριν από τέσσερα χρόνια, οι μηχανικοί στη Σουηδία βρήκαν έναν έξυπνο (και κάπως ύπουλο) τρόπο για να σιφόνισουν τη βιοθερμική ενέργεια των επιβατών σε έναν κεντρικό σιδηροδρομικό σταθμό για να θερμάνουν τα κτίρια γραφείων κοντά. Ωστόσο, μεγάλο μέρος της πρόκλησης για την ανάπτυξη αυτών των τεχνολογιών έχει να κάνει με το γεγονός ότι η ηλεκτρική ενέργεια που παράγεται από υπολειμματική θερμική ενέργεια είναι συνήθως πολύ αδύναμη για να τρέξει τις περισσότερες κοινές συσκευές. Το εσωτερικό αυτί, για παράδειγμα, παράγει μόνο 70 με 100 εκατομμύρια μολύβδους δυνητικής ηλεκτρικής ενέργειας, κάτι που δεν αρκεί για να τροφοδοτήσει έναν αισθητήρα ή ένα τσιπ Wi-Fi, σύμφωνα με μια αναφορά στην Wall Street Journal .
Ο Makosinski, δευτεροετής φοιτητής δευτεροβάθμιας εκπαίδευσης στο Πανεπιστήμιο St. Michaels στη Βικτώρια της Βρετανικής Κολομβίας, σκέφτηκε αρχικά την ιδέα αφού έμαθε ότι ένας φίλος στις Φιλιππίνες που δεν είχε ηλεκτρισμό αποτυγχάνει στο σχολείο επειδή δεν είχε αρκετό χρόνος για μελέτη κατά τη διάρκεια της ημέρας. Το δίλημμα του φίλου της είναι εκπληκτικά κοινός μεταξύ ενός αυξανόμενου αριθμού ανθρώπων σε αναπτυσσόμενες περιοχές που είτε δεν μπορούν να αντέξουν οικονομικά είτε δεν έχουν πρόσβαση σε ηλεκτρικό δίκτυο. Για τον Makosinski, χρησίμευσε ως ώθηση να εφαρμόσει αυτό που είχε μάθει για τα υλικά συγκομιδής ενέργειας από πειράματα που διεξάγει από την έβδομη τάξη.
Ακόμα, ο Makosinski δεν ήταν σίγουρος αν η θερμότητα από το χέρι ενός ατόμου ήταν αρκετή για να τροφοδοτήσει έναν φακό εξοπλισμένο με ένα λαμπτήρα LED. Για να καταγράψει και να μετατρέψει την ενέργεια, εγκατέστησε τα κεραμίδια Peltier, τα οποία παράγουν ηλεκτρική ενέργεια όταν η διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ των δύο πλευρών είναι 5 βαθμοί Κελσίου, φαινόμενο γνωστό ως φαινόμενο Peltier. Το ανθεκτικό υλικό, το οποίο δεν έχει κινούμενα μέρη και απεριόριστη διάρκεια ζωής, ενσωματώθηκε στο περίβλημα του φακού για να απορροφήσει ταυτόχρονα τη θερμότητα από το χέρι του ατόμου κατά μήκος του εξωτερικού του φακού μαζί με τον δροσερό ατμοσφαιρικό αέρα στο εσωτερικό του gadget.
Αλλά ενώ τα κεραμίδια μπορούν, σύμφωνα με τους υπολογισμούς της, να παράγουν πέρα από την ελάχιστη ισχύ που απαιτείται για την τροφοδοσία ενός φακού (5, 7 milliwatts), ανακάλυψε ότι η προκύπτουσα τάση δεν ήταν αρκετή. Για να αυξήσει την τάση, πρόσθεσε έναν μετασχηματιστή, και αργότερα, ένα κύκλωμα, για να παρέχει αυτό που αποδείχθηκε ότι ήταν περισσότερο από αρκετό χρησιμοποιήσιμο ηλεκτρισμό (5 Volts AC).
Μόλις πήρε το φακό για να ανάψει, Makosinski δοκιμάσει νέα εφεύρεσή της και διαπίστωσε ότι το φως έτεινε να λάμψει φωτεινότερα, όπως ο εξωτερικός αέρας πήρε πιο κρύο. Για παράδειγμα, ο φακός άρχισε να λειτουργεί καλύτερα όταν η εξωτερική θερμοκρασία έπεσε από 10 έως 5 βαθμούς Κελσίου. Αλλά ακόμα και σε πιο ζεστά περιβάλλοντα, ο κοίλος ηλεκτρικός φακός έδινε ισχυρή δέσμη φωτός για περισσότερο από 20 λεπτά.
Τι είναι ίσως πιο εντυπωσιακό είναι τα υλικά Makosinski που χρησιμοποιούνται για την κατασκευή του προϊόντος ανήλθε σε μόλις $ 26? αν η συσκευή κατασκευάζεται μαζικά, το συνολικό κόστος αναμένεται να είναι σημαντικά μικρότερο.
Την άνοιξη του περασμένου έτους, η Makosinski υπέβαλε την ευρεσιτεχνιακή εκκρεμούσα εφεύρεσή της στην Επιστημονική Έκθεση της Google για το 2013, όπου της απονεμήθηκε το κορυφαίο βραβείο ηλικίας 15-16 ετών και έλαβε υποτροφία αξίας 25.000 δολαρίων. Αλλά για να εμπορευματοποιήσει την εφεύρεσή της, θα πρέπει να υπολογίσει έναν τρόπο να το πάρει μέχρι spec με άλλους στην αγορά, οι οποίες έχουν μια έξοδο φωτεινότητας που κυμαίνεται από 90 έως 1200 lumens? Η έκδοσή της είναι αυτή τη στιγμή μέγιστη στις 24.
Ακόμα, δεν αποθαρρύνεται.
"Θέλω να βεβαιωθώ ότι ο φακός μου είναι διαθέσιμος σε όσους το χρειάζονται πραγματικά", δήλωσε στο The Oregon Herald .
