Samhälle
Innovativ skogsbrandsvarnare drivs av trädens vajande
Skogsbränder skapar enorm förödelse och kan även innebära fara för liv och lem. Nu testas en ny typ av varningssystem som genialt nog endast drivs av trädens rörelse.
Publicerad
När det kommer till skogsbränder är den enskilt viktigaste faktorn tid. Ju snabbare man får reda på att en brand har startat – desto större är chansen att räddningstjänsten snabbt ska få den under kontroll. Torra somrar som den vi hade 2018 visade med all tydlighet hur svårt det är att handskas med en större skogsbrand.
Men hur man upptäcker man den i tid? Det finns flera olika system med sensorer som placeras ut i skog och mark eller sätts upp i träd. Dock dras de oftast med bristen att de är batteridrivna – vilket innebär att man måste skicka ut personal att byta batterier i tid och otid. Visst finns det alternativ som drivs av solceller, men de tenderar att antingen skuggas av träden – eller så sitter de på fel plats.
Nu har forskare vid Michigan State University hittat ett praktiskt alternativ – som bygger på triboelektrisk effekt. Alltså att material gnuggas mot varandra och elektroner hoppar mellan anläggningsytorna.
Själva enheten kallar de för MC-TENG vilket står för multilayered cylindrical triboelectric nanogenerator.
– Det här självförsörjande sensorsystemet skulle kunna övervaka brand- och miljöförhållanden över tid utan att behöva underhåll efter att det satts ut, säger Changyong Cao, vid Michigan State University i ett uttalande.
Så hur fungerar den? Jo, det är cylindrar som likt en babuschka-docka passar i varandra, men sitter väldigt tajt. I ena änden är serien av cylindrar fästa i något fast – i den andra i en gren. Så när vinden får trädet/grenen att vaja drar det cylinderkedjan fram och tillbaka, och på så sätt skapas den triboelektriska effekten. Energin lagras sedan i en mikro-superkondensator och enligt forskarna ska korta perioder av vind vara tillräckligt för att kunna driva en sensor för kolmonoxid och temperatur.
- Redan vid väldig låg vibrationsfrekvens kan MC-TENG effektivt generera el för att ladda den påkopplade superkondensatorn på under tre minuter, säger Changyong Cao.
Fullt utvecklad vill man, utöver att få systemet tåligt för väder och väta, att MC-TENG ska kunna upptäcka samt larma när brand upptäcks. Forskningen har publicerats i journalen Advanced Functional Materials.
