Hier is een weinig bekend feit: het menselijk lichaam produceert op elk willekeurig moment energie die equivalent is aan een gloeilamp van 100 watt. In die zin verspillen we altijd onze energie - energie die kan worden gebruikt om een gloeilamp van stroom te voorzien. Het is deze manier van denken die ertoe leidde dat een 16-jarige de eerste zaklamp uitvond die volledig werd aangedreven door lichaamswarmte.
Ann Makosinski's "Hollow Flashlight" is niet het enige handmatig aangedreven licht dat er is. Maar terwijl andere producten energie genereren door te schudden of zelfs met de hand te zwenken, schijnt haar bekroonde prototype op het moment dat je het oppakt.
"Ik dacht, waarom geen lichaamswarmte?" vertelde ze The Oregon Herald . "Er straalt zoveel warmte uit ons en het wordt verspild."
Tot voor kort gingen onderzoekers op zoek naar manieren om overtollige lichaamswarmte op te vangen als een middel voor het voeden van apparaten zoals gehoorapparaten en pacemakers. Vier jaar geleden bedachten ingenieurs in Zweden een slimme (en enigszins stiekeme) manier om de biothermische energie van passagiers op een centraal station over te hevelen om nabijgelegen kantoorgebouwen te verwarmen. Toch heeft een groot deel van de uitdaging bij het ontwikkelen van deze technologieën te maken met het feit dat elektriciteit geproduceerd uit resterende thermische energie meestal te zwak is om de meest gangbare apparaten te laten werken. Het binnenoor produceert bijvoorbeeld slechts 70 tot 100 millivolt potentiële elektriciteit, wat volgens een rapport in de Wall Street Journal niet eens genoeg is om een sensor of wifi-chip van stroom te voorzien.
Makosinski, een middelbare school tweedejaars aan de St. Michaels University School in Victoria, British Columbia, dacht aanvankelijk aan het idee nadat hij hoorde dat een vriendin in de Filippijnen, die geen elektriciteit had, faalde op school omdat ze niet genoeg had tijd om te studeren tijdens daglichturen. Het dilemma van haar vriend komt verrassend veel voor bij een groeiend aantal mensen in ontwikkelingsgebieden die het zich niet kunnen veroorloven of geen toegang hebben tot een elektriciteitsnet. Voor Makosinski diende het als een stimulans om toe te passen wat ze had geleerd over materialen voor het oogsten van energie uit experimenten die ze sinds de zevende klas uitvoert.
Toch wist Makosinski niet zeker of de hitte van de hand van een persoon voldoende was om een zaklamp met een led-lamp te voeden. Om energie op te vangen en om te zetten, vestigde ze zich op Peltier-tegels, die elektriciteit produceert wanneer het temperatuurverschil tussen de twee zijden 5 graden Celsius is, een fenomeen dat bekend staat als het Peltier-effect. Het duurzame materiaal, dat geen bewegende delen en een onbeperkte levensduur heeft, werd ingebouwd in de behuizing van de zaklamp om gelijktijdig warmte van de hand van een persoon langs de buitenkant van de zaklamp te absorberen, samen met de koele omgevingslucht aan de binnenkant van de gadget.
Maar hoewel de tegels, volgens haar berekeningen, meer kunnen genereren dan het minimale wattage dat nodig is om een zaklamp te voeden (5, 7 milliwatt), ontdekte ze dat de resulterende spanningsoutput niet genoeg was. Om de spanning op te voeren, voegde ze een transformator en later een circuit toe om te leveren wat meer dan voldoende bruikbare elektriciteit bleek te zijn (5 Volt AC).
Toen ze de zaklamp eenmaal had ingeschakeld, testte Makosinski haar nieuwe uitvinding en ontdekte dat het licht de neiging had helderder te schijnen naarmate de buitenlucht kouder werd. De zaklamp begon bijvoorbeeld beter te werken toen de buitentemperatuur daalde van 10 tot 5 graden Celsius. Maar zelfs in warmere omgevingen onderhield de uitgeholde zaklamp een sterke lichtstraal gedurende meer dan 20 minuten.
Wat misschien het meest indrukwekkend is, waren de materialen die Makosinski gebruikte om het product te bouwen, slechts $ 26; als het apparaat in massa wordt vervaardigd, zullen de totale kosten naar verwachting aanzienlijk lager zijn.
In het voorjaar van vorig jaar diende Makosinski haar gepatenteerde uitvinding in voor de Google Science Fair 2013, waar ze de hoofdprijs in de categorie 15-16 jaar kreeg en een beurs van $ 25.000 mee naar huis nam. Maar om haar uitvinding te commercialiseren, moet ze een manier vinden om het op de hoogte te brengen met anderen op de markt, die een helderheidsoutput hebben van 90 tot 1200 lumen; haar versie loopt momenteel uit op 24.
Toch is ze niet ontmoedigd.
"Ik wil ervoor zorgen dat mijn zaklamp beschikbaar is voor diegenen die het echt nodig hebben, " vertelde ze de The Oregon Herald .
