งานวิจัยใหม่ของ MIT คือการประยุกต์ใช้ปรากฏการณ์การควบแน่นของไอน้ำในอากาศ มาปรับเปลี่ยนผลิตกระแสไฟฟ้าเพื่อจ่ายพลังงานให้แก่อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์

งานวิจัยนี้เป็นการค้นพบโดยบังเอิญในขณะที่ทีมวิจัยซึ่งนำโดยนักวิจัยปริญญาเอก Nenad Miljkovic, รองศาสตราจารย์วิศวกรรมเครื่องกล Evelyn Wang และทีมงานอีก 2 คน กำลังศึกษาและปรับปรุงวัสดุที่มีพื้นผิวซึ่งสามารถถ่ายเทความร้อนได้ดี (เพื่อเอาไปใช้กับตัวเร่งการควบแน่นในกระบวนการอุตสาหกรรม ตัวอย่างเช่นในโรงไฟฟ้า) โดยใช้แผ่นทองแดงที่ผ่านกระบวนการทำผิวแบบพิเศษเพื่อลดความสามารถในการเกาะผิวของหยดน้ำ มาทำเป็นชุดแผ่นระบายความร้อน ซึ่งแผ่นทองแดงพิเศษดังกล่าวถูกวางชิดกัน (คล้ายกับแผ่นครีบระบายความร้อนในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และเครื่องจักรทั้งหลาย)

พวกเขาพบว่าหยดน้ำที่ควบแน่นบนผิวแผ่นทองแดงที่ว่าสามารถโดดข้ามจากแผ่นหนึ่งไปยังอีกแผ่นหนึ่ง ซึ่งสามารถอธิบายได้ว่า เมื่อมีการถ่ายเทความร้อนในระหว่างการควบแน่น พลังงานส่วนหนึ่งพร้อมพลังงานพันธะภายในหยดน้ำที่สร้างแรงตึงผิวบางส่วนถูกเปลี่ยนเป็นพลังงานจลน์ ซึ่งเมื่อพลังงานจลน์มีมากพอก็สามารถทำให้หยดน้ำสามารถกระโดดไปหาหยดข้างเคียงกันเพื่อรวมตัวเป็นหยดน้ำที่ใหญ่ขึ้นได้ง่าย โดยจุดสำคัญอยู่ตรงการกระโดดของหยดน้ำนี่เองที่นำพาเอาประจุไฟฟ้าจากแผ่นทองแดงแผ่นหนึ่งไปยังอีกแผ่นหนึ่ง เรียกได้ว่าเกิดการถ่ายเทประจุเป็นที่มาของกระแสไฟฟ้า

ทีมวิจัยระบุว่าสามารถพัฒนาการผลิตไฟด้วยเทคนิคนี้โดยใช้วัสดุแผ่นโลหะประเภทอื่นก็ได้ แต่ข้อจำกัดก็คือกำลังงานที่ได้จากปรากฏการณ์ดังกล่าวยังน้อยอยู่มาก โดยในเบื้องต้นผลการทดสอบคู่แผ่นทองแดงขนาด 1 ตารางเซนติเมตรให้กำลังงานเพียง 15 pW เท่านั้น และเมื่อทำการปรับแต่งอุปกรณ์ให้ได้ค่ากำลังงานดีขึ้นก็ยังคงได้ค่าเพียง 1 uW (ต่อแผ่นทองแดง 1 ตารางเซนติเมตร) ซึ่งหากจะให้เห็นภาพมากขึ้นก็ยกตัวอย่างได้ว่า หากใช้คู่แผ่นทองแดงขนาดกว้างและยาว 50 เซนติเมตร จะต้องใช้เวลาถึง 12 ชั่วโมงจึงจะสามารถสร้างกระแสไฟฟ้าเพื่อชาร์จไฟให้แก่โทรศัพท์มือถือได้จนเต็ม

อย่างไรก็ตาม แม้ว่าเทคนิคการผลิตไฟวิธีนี้ยังมีประสิทธิภาพต่ำ และจำเป็นต้องใช้งานในพื้นที่ซึ่งมีความชื้นสูง แต่ทีมวิจัยมองว่านี่เป็นทางเลือกหนึ่งที่อาจเป็นไม้ตายในการชาร์จไฟให้แก่อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ขนาดไม่ใหญ่นัก โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อผู้ใช้อยู่ในป่าดงดิบที่ไม่สามารถหาแหล่งพลังงานอื่นได้

ผู้ที่สนใจศึกษารายละเอียดเพิ่มสามารถเข้าไปดูบทความวิชาการที่เผยแพร่ได้ที่นี่

ที่มา - MIT Newa via Engadget