Nastolatka wynalazła latarkę zasilaną ludzkim ciepłem

Wykorzystując zjawisko termoelektryczne dziewczyna opracowała prototyp urządzenia, które może zrewolucjonizować problem dostępu do światła w krajach rozwijających się.

Oto pewien mało znany fakt – ludzkie ciało wytwarza energię stanowiącą równowartość stu watowej żarówki. W pewien sposób zawsze marnujemy więc naszą energię, którą moglibyśmy jakoś spożytkować – np. generując światło. To myślenie doprowadziło 16-sto letnią uczennicę do stworzenia latarki, zasilanej przez nasze własne ciało! Za projekt otrzymała główną nagrodę podczas ogólnoświatowej Google Science Fair.

“Hollow Flashlight” projekt Ann Makosinski zwyciężył w konkursie dla młodych talentów. Spośród kilku modeli zasilanych ręcznie żarówek zgłoszonych do konkursu, tylko jej projekt zakładał zasilanie bez konieczność potrząsania lub wprowadzania w ciągły ruch.

„Pomyślałam, dlaczego by nie ciepło ciała – tyle ciepła promieniującego z naszej skóry jest po prostu marnowane” skomentowała laureatka.

Naukowcom dopiero niedawno udało się rozwinąć technikę wykorzystywania nadmiaru ciepła z ludzkiego organizmu, do zasilania drobnych urządzeń takich jak np. aparatów słuchowych czy stymulatorów serca. Cztery lata temu szwedzcy naukowcy opracowali sposób jak sprytnie (i nieco podstępnie) wysysać energię biotermalną od pasażerów, stłoczonych w poczekalni dworcowej, do ogrzania pobliskich pomieszczeń. Teraz przed naukowcami stoi wyzwanie rozwoju tej technologii, by można ją zastosować w bardziej powszechnych urządzeniach.

Ann Makosinski jest uczennicą drugiej klasy w St. Michaels University School in Victoria w British Columbia. Jej pomysł zrodził się z potrzeby – dziewczyna dowiedziała się, że jej przyjaciółka mieszająca na Filipinach z powodu braku elektryczności w domu, zaczęła mieć problemy z nauką. Z powodu braku światła nie mogła uczyć się wystarczająco długo. Problem ten jest z resztą bardzo powszechny wśród mieszkańców krajów rozwijających się, których nie stać na dostęp to sieci eklektycznej.

To zmotywowało dziewczynę do przeanalizowania całej zdobytej wiedzy na temat materiałów zbierających energię. Wciąż jednak nie miała pewności, czy energia wytworzona wyłącznie z ludzkiej ręki będzie wystarczająca do zasilenia ledowej żarówki. W swoim projekcie postanowiła wykorzystać zjawisko termoelektryczne określane efektem Peltiera.

Zjawisko polega na transformacji różnicy temperatur pomiędzy dwoma obiektami na napięcie elektryczne (różnica musi wynosić przynajmniej 5 stopni Celsjusza). Materiał absorbujący ciepło z ciała użytkownika został wbudowany w obudowę latarki, wchodzi on w reakcję ze znajdującym się w we wnętrzu gadżetu chłodnym powietrzem. Następnie dziewczyna dodała do urządzenia transformator, dzięki czemu udał jej się wygenerować wystarczająco dużo energii, aby zasilić żarówkę (5 voltów).

Testując swój prototyp nastolatka dodatkowo zauważyła, że żarówka świeci jaśniej, jeśli powietrze z otoczenia jest zimniejsze. Zauważalne było znaczne rozjaśnienie, kiedy temperatura w pomieszczeniu spadła z 10 do 5 stopni Celsjusza. Jednak nawet w ciepłym otoczeniu urządzenie jest w stanie dawać silny strumień światła przez ponad 20 minut.

Co jeszcze bardziej imponujące, materiały użyte przez dziewczynę do budowy latarki, kosztowały zaledwie 26 dolarów. Przy masowej produkcji koszt byłby jeszcze mniejszy.

Wiosną 2013 roku uczennica przedstawiła swój wynalazek w konkursie Google Science Fair, zdobywając pierwszą nagrodę w kategorii wiekowej 15-16 lat, zgarniający przy tym 25 tysięcy dolarów stypendium. Jednak aby skomercjalizować wynalazek będzie musiała zastanowić się, jak podnieść wydajność urządzenia, aby sprostać wymogom rynku i konkurencji. Konkurencyjne produkty osiągają jasność w wysokości od 90 do 1 200 lumenów, podczas gdy jej żarówka osiąga na razie jedynie 24 lumeny.

Nie zniechęca to jednak młodej odkrywczyni „ chce mieć pewność, że moja latarka dotrze do tych, którzy naprawdę jej potrzebują” skomentowała w wywiadzie dla The Oregon Herald.