Almacenar pulsos de energía cortos, pequeños e intermitentes

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Estoy realizando un experimento con grafeno en este momento para crear energía a partir de diferentes soluciones químicas. Un enlace a lo que estoy construyendo está abajo:

enlace

Sorprendentemente, esto realmente funciona; es posible obtener pulsos de voltaje intermitentes desde 40 mV hasta alrededor de 100 mV con un período de unas pocas decenas de ms cuando una gota de solución cae sobre una pequeña hoja de grafeno. La razón por la que digo intermitente es que estoy dejando caer las gotas de solución de forma intermitente en el grafeno, lo que sería análogo a una situación del mundo real.

Sin embargo, estoy luchando para aprovechar este voltaje / energía.

He intentado poner diferentes condensadores en serie con la hoja de grafeno, de modo que los impulsos de voltaje podrían almacenarse en esto. Sin embargo, creo que lo que sucede en este caso es que tan pronto como un pulso de voltaje (presumiblemente) ingresa en el capacitor, simplemente se pierde por completo en la hoja de grafeno, que en realidad es solo una resistencia cuando no se generan pequeños pulsos. / p>

El hecho de que los pulsos sean tan pequeños significa que no puedo usar un diodo. Y no quiero usar un interruptor de transistor si puedo salirme con la suya, porque tener que aplicar un voltaje externo a este circuito anula el punto de lo que estoy tratando de hacer.

Cualquier comentario muy apreciado!

Gracias, Jon

    
pregunta Jon Magdelof

1 respuesta

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Descargo de responsabilidad: no soy físico, pero aquí está mi mejor conjetura:

Construye una batería

Creo que aprovechar 40 mV no sería muy eficiente, deberías intentar generar más que eso antes.

Desde el documento que has vinculado, entiendo que una gota que se mueve sobre el grafeno se comporta como una fuente de corriente en paralelo con una resistencia:

imagentomadade enlace

Para mayor claridad, a partir de ahora llamaré la resistencia en paralelo con la caída de la resistencia intracelular.

Para permitir / mejorar el aprovechamiento de la energía, tiene dos ángulos de ataque: puede aumentar la resistencia dentro de la celda, generar un voltaje más alto (ley de Ohm) y gastar menos energía, y agregar más fuentes en la serie, aumentando efectivamente El voltaje, facilitando su recolección.

Incrementa la resistencia

De Wikipedia , sabemos que para un material determinado, la resistencia es inversamente proporcional a la cruz. sección, lo que significa que si usa una tira delgada de grafeno en lugar de una hoja, debería obtener mejores resultados (mayor voltaje y pulsos más largos) alrededor de la gota, pero peores resultados entre las gotas, lo que nos lleva a mi segundo punto:

Conecta tus "celdas" es una serie

Del mismo papel (e intuitivamente), aprendemos que las gotas seguidas se comportan como pares de fuente-resistencia en la serie (agregando la resistencia del grafeno entre las gotas, que llamaremos resistencia intercelular).

Por supuesto, si queremos mejorar el rendimiento de nuestra batería, tenemos que minimizar la resistencia entre celdas, que es directamente proporcional a la distancia entre caídas e inversamente proporcional al ancho de la tira de grafeno.

Aquí se realizan algunos trabajos de experimentación / optimización para encontrar la mejor combinación entre el ancho de la tira de grafeno, la inclinación de la tira (y, por lo tanto, la velocidad de caída), la frecuencia de caída, etc.

Utilizando dispositivos médicos , puedes controlar tu frecuencia de caída y realizar experimentos para encontrar tu óptimo.

Hipótesis adicional

Esta es una suposición descabellada, pero ¿qué pasaría si en lugar de una hoja de grafeno utilizas una tira horizontal? o incluso puntos? De esta manera, la resistencia intracelular sería mucho mayor.

    
respondido por el Sclrx

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