Tady je málo známá skutečnost: Lidské tělo v každém okamžiku produkuje energii ekvivalentní 100 W žárovce. V tomto smyslu neustále ztrácíme energii - energii, kterou lze použít k napájení žárovky. Právě tato linie myšlení vedla šestnáctiletého k vymýšlení první baterky poháněné výhradně tělesným teplem.
"Hollow Flashlight" od Ann Makosinski není jediným manuálně napájeným světlem. Ale zatímco jiné produkty vytvářejí energii otřesem nebo dokonce klikáním rukou, její oceněný prototyp svítí ve chvíli, kdy jej vyzvednete.
"Myslel jsem, proč ne tělesné teplo?" řekla The Oregon Herald . "Z nás vyzařuje tolik tepla a je to zbytečné."
Až donedávna vědci zkoumali způsoby, jak zachytit přebytečné tělesné teplo jako prostředek k napájení zařízení, jako jsou naslouchadla a kardiostimulátory. Před čtyřmi lety inženýři ve Švédsku přišli na chytrý (a poněkud záludný) způsob, jak sifonovat biotermální energii cestujících na centrální vlakové stanici, aby zahřáli nedaleké kancelářské budovy. Stále však mnoho výzev při vývoji těchto technologií souvisí se skutečností, že elektřina vyrobená ze zbytkové tepelné energie je obvykle příliš slabá na to, aby fungovala nejběžnější zařízení. Podle zprávy ve Wall Street Journal například vnitřní ucho produkuje pouze 70 až 100 milivoltů potenciální elektřiny, což nestačí ani pro napájení senzoru nebo čipu Wi-Fi.
Makosinski, středoškolský sophomore na St. Michaels University School ve Victorii v Britské Kolumbii, zpočátku přemýšlel o myšlence poté, co se dozvěděl, že přítel na Filipínách, který neměl elektřinu, selhal ve škole, protože neměla dost čas na studium během denních hodin. Dilema jejího přítele je překvapivě běžné u rostoucího počtu lidí v rozvojových regionech, které si nemohou ani dovolit, nebo nemají přístup k rozvodné síti. Pro Makosinského to bylo podnětem k tomu, aby použila to, co se dozvěděla o materiálech získávajících energii z experimentů, které prováděla od sedmého stupně.
Přesto si Makosinski nebyl jistý, zda teplo z lidské ruky stačilo k tomu, aby se podnítilo svítilnu vybavenou LED žárovkou. Aby zachytila a přeměnila energii, usadila se na Peltierových dlaždicích, které produkují elektřinu, když je teplotní rozdíl mezi oběma stranami 5 stupňů Celsia, což je jev známý jako Peltierův efekt. Do pouzdra svítilny byl zabudován odolný materiál, který nemá žádné pohyblivé části a neurčitou životnost, aby současně pohlcoval teplo z ruky osoby podél vnější strany svítilny spolu s chladným okolním vzduchem na vnitřní straně přístroje.
Ale zatímco dlaždice mohou podle jejích výpočtů generovat nad minimální příkon potřebný k napájení baterky (5, 7 miliwattů), zjistila, že výsledný napěťový výstup nestačí. Ke zvýšení napětí přidala transformátor a později obvod, který napájel to, co se ukázalo jako více než dost využitelné elektřiny (5 V AC).
Jakmile zapnula baterku, Makosinski vyzkoušela svůj nový vynález a zjistila, že světlo má tendenci jasněji svítit, když je venkovní vzduch chladnější. Například baterka začala fungovat lépe, když venkovní teplota klesla z 10 na 5 stupňů Celsia. Ale i v teplejším prostředí udržovala dutá svítilna silný paprsek světla déle než 20 minut.
Snad nejpůsobivější je, že materiály, které Makosinski použil k výrobě produktu, činily pouhých 26 dolarů; pokud je zařízení sériově vyráběno, očekává se, že celkové náklady budou výrazně nižší.
Na jaře loňského roku předložila Makosinski svůj patentovaný vynález na veletrhu Google Science Fair 2013, kde získala nejvyšší cenu v kategorii 15-16 let a vzala si domů stipendium 25 000 $. Aby však mohl svůj vynález komercializovat, bude si muset vymyslet způsob, jak ho přiblížit ostatním na trhu, kteří mají jasový výkon v rozsahu od 90 do 1200 lumenů; její verze v současné době dosahuje maximální hodnoty 24.
Přesto ji neodradí.
„Chci se ujistit, že moje svítilna je k dispozici těm, kteří ji opravdu potřebují, “ řekla Oregonskému heraldovi .
