Tu je malo znano dejstvo: Človeško telo v danem trenutku proizvede energijo, ki ustreza 100-vatni žarnici. V tem smislu vedno zapravljamo svojo energijo - energijo, ki jo lahko uporabimo za napajanje žarnice. Ta način razmišljanja je 16-letnika pripeljal do tega, da je izumil prvo svetilko, ki jo v celoti napaja telesna toplota.
"Votla svetilka" Ann Makosinski ni edina luč na ročni pogon. Medtem ko drugi izdelki ustvarjajo energijo s tresenjem ali celo ročnim rokovanjem, njen nagrajeni prototip zasije v trenutku, ko ga prevzamete.
"Mislil sem si, zakaj ne bi telesne toplote?" je povedala za The Oregon Herald . "Toliko toplote seva iz nas in jo zapravljamo."
Še pred kratkim raziskovalci niso iskali načinov zajemanja odvečne telesne toplote kot sredstva za napajanje naprav, kot so slušni aparati in srčni spodbujevalniki. Pred štirimi leti so inženirji na Švedskem izumili pameten (in nekoliko zahrbtni) način, kako sipati centralno železniško postajo biotermalno energijo potnikov za ogrevanje bližnjih poslovnih zgradb. Kljub temu je velik del izziva pri razvoju teh tehnologij povezan z dejstvom, da je električna energija, proizvedena iz preostale toplotne energije, ponavadi prešibka, da bi lahko uporabljala večino naprav. Na primer, notranje uho proizvaja le 70 do 100 milivoltov potencialne električne energije, kar ni dovolj niti za napajanje senzorja ali Wi-Fi čipa, poroča poročilo v Wall Street Journalu .
Makosinski, srednješolec na univerzi St. Michaels University v Viktoriji, Britanska Kolumbija, je prvotno pomislil na idejo, ko je izvedel, da prijateljica na Filipinih, ki ni imela elektrike, v šoli propade, ker nima dovolj čas za študij v dnevnem času. Dilema njenega prijatelja je presenetljivo pogosta med vse večjim številom ljudi v regijah v razvoju, ki si ne morejo privoščiti ali nimajo dostopa do električnega omrežja. Za Makosinskega je to spodbudilo, da uporabi, kar se je naučila o materialih za pridobivanje energije iz poskusov, ki jih izvaja od sedmega razreda.
Kljub temu Makosinski ni bil prepričan, ali je toplota iz človekove roke dovolj, da gorivo svetilko, opremljeno z LED žarnico. Za zajem in pretvorbo energije se je nastanila na ploščicah Peltier, ki proizvaja električno energijo, ko je temperaturna razlika med obema stranema 5 stopinj Celzija, pojav, znan kot Peltierjev učinek. Trpežen material, ki nima gibljivih delov in nedoločene življenjske dobe, je bil vgrajen v ohišje svetilke, da hkrati absorbira toploto iz človekove roke vzdolž zunanje strani svetilke, skupaj s hladnim zunanjim zrakom na notranji strani pripomočka.
Medtem ko lahko ploščice po njenih izračunih ustvarijo preseganje minimalne moči, ki je potrebna za napajanje svetilke (5, 7 milivatov), je ugotovila, da izhodna napetost ni dovolj. Za povečanje napetosti je dodala transformator in kasneje vezje, s katerim je dobavila tisto, kar se je izkazalo za več kot dovolj uporabne električne energije (5 voltov AC).
Ko je prižgala svetilko, je Makosinski preizkusil svoj novi izum in ugotovil, da je svetloba bolj sijala, ko je zunanji zrak hladnejši. Na primer, svetilka je začela delovati bolje, ko je zunanja temperatura padla z 10 na 5 stopinj Celzija. Toda tudi v toplejših okoljih je votla svetilka zdržala močan žarek svetlobe več kot 20 minut.
Kar je morda najbolj impresivno, so materiali, ki jih je Makosinski uporabil pri izdelavi izdelka, znašali le 26 dolarjev; če je naprava serijsko izdelana, se pričakuje, da bodo skupni stroški bistveno manjši.
Spomladi lani je Makosinski svoj izum, ki čaka na patent, oddala na Google Science Fair 2013, kjer je bila v kategoriji od 15 do 16 let nagrajena z glavno nagrado in domov odnesla štipendijo v višini 25.000 dolarjev. Da pa bo svojo iznajdbo komercializirala, bo morala določiti način, kako jo bo lahko preizkusila z drugimi na trgu, ki imajo moč svetlosti od 90 do 1200 lumnov; njena različica trenutno izhaja pri 24.
Kljub temu je ne odvrača.
"Želim zagotoviti, da je moja svetilka na voljo tistim, ki jo resnično potrebujejo, " je povedala za The Oregon Herald .
