Löv som vajar i vinden kan ladda små batterier

Med hjälp av polymermaterial och optiska nanostrukturer av metall utvecklar forskare på Linköpings universitet en ny energikälla. Energin utvinns ur temperaturförändringar som sker när solen till exempel går i moln, det skriver tidningen Advanced Optical Materials.

För att nyttja naturliga resurser skulle den apparat forskarna utvecklar kunna placeras i en skog där ljuset ofta ändras. När ett löv eller blad växelvis skuggar apparaten fångar den upp ljusförändringen. Samma sak gäller från skugga till sol. För att testa apparaten har forskarna satt upp en lampa i sitt labb som simulerar solljus.

– Mina Shiran Chaharsoughi som är doktorand i min forskningsgrupp gjorde ett roligt experiment där hon lät ett löv fladdra i vinden från en fläkt. Ibland belyste lampan provet och ibland skuggade lövet så att provet fick mindre ljus. Sedan mätte vi elektrisk ström som genererades, säger Magnus Jonsson, docent och forskningsledare för forskargruppen inom organisk fotonik och nanooptik vid Laboratoriet för organisk elektronik på campus Norrköping, Linköpings universitet.

Energin som utvinns kan ge ström till små batterier

Polymermaterialet är pyroelektriskt och med egenskapen att den kan producera elektriska impulser vid temperaturändringar. Nanostrukturerna, som forskarna även kallar optiska antenner, är av metall och är bra på att fånga in och absorbera ljus. Ljuset omvandlas sedan till värme. Förändringen av temperatur gör att positiva och negativa laddningar rör sig åt varsitt håll och genererar en elektrisk ström.

Apparaten består av en liten glasskiva där antennerna är placerade över ytan. Ovanpå antennerna läggs polymeren som en tunn film så att materialen hamnar i kontakt med varandra. Både på ovan- och undersidan finns elektroder som gör det möjligt att mäta den elektriska strömmen som frigörs. Den skulle kunna användas till att ladda små batterier och som komplement till andra energikällor.