Evo malo poznate činjenice: ljudsko tijelo, u bilo kojem trenutku, proizvodi energiju jednaku žarulji od 100 vata. U tom smislu, uvijek trošimo energiju - energiju koja se može iskoristiti za napajanje žarulje. Upravo je takav način razmišljanja natjerao 16-godišnjaka da izmisli prvu svjetiljku koju u potpunosti napaja tjelesna toplina.
"Šuplja svjetiljka" Ann Makosinski nije jedino svjetlo s ručnim pogonom. No dok drugi proizvodi proizvode energiju drhtanjem ili čak ručnim kretanjem, njezin nagrađivani prototip sjaji onog trenutka kada ga pokupite.
"Mislila sam: zašto ne bi zagrijala tijelo?" rekla je za The Oregon Herald . "Toliko topline zrači iz nas i troši se."
Nedavno su istraživači istraživali načine kako uhvatiti višak tjelesne topline kao sredstva za napajanje uređaja poput slušnih pomagala i pejsmejkera. Prije četiri godine inženjeri u Švedskoj smislili su pametan (i pomalo lukav) način za ispiranje biotermalne energije putnika na središnjem željezničkom kolodvoru kako bi zagrijali obližnje uredske zgrade. Ipak, velik dio izazova u razvoju ovih tehnologija odnosi se na činjenicu da je električna energija proizvedena iz preostale toplinske energije obično preslaba za pokretanje većine uređaja. Na primjer, unutarnje uho proizvodi samo 70 do 100 milivolta potencijalne električne energije, što nije dovoljno ni za napajanje senzora ili Wi-Fi čipa, navodi se u izvješću u Wall Street Journalu .
Makosinski, srednjoškolac na sveučilištu St. Michaels University u Victoria, British Columbia, u početku je zamišljao tu ideju nakon što je saznao da prijatelj na Filipinima, koji nije imao struju, propada u školi jer nema dovoljno vrijeme za učenje tijekom dnevnog vremena. Dilema njezinog prijatelja iznenađujuće je česta među sve većim brojem ljudi u regijama u razvoju koji si ne mogu priuštiti ili nemaju pristup električnoj mreži. Makosinski je poslužio kao poticaj za primjenu onoga što je naučila o materijalima za prikupljanje energije iz pokusa koje je provodila od sedmog razreda.
Ipak, Makosinski nije bio siguran je li toplina iz nečije ruke dovoljna za punjenje svjetiljke opremljene LED žaruljom. Kako bi uhvatila i pretvorila energiju, nastanila se na Peltier pločicama, koje proizvode električnu energiju kada je temperaturna razlika između dviju strana 5 stupnjeva Celzija, fenomen poznat kao Peltier-ov efekt. Izdržljivi materijal, koji nema pokretne dijelove i neodređeni vijek trajanja, ugrađen je u kućište svjetiljke kako bi istovremeno apsorbirao toplinu iz nečije ruke duž vanjske strane svjetiljke, zajedno s hladnim ambijentalnim zrakom s unutarnje strane uređaja.
No, iako pločice, prema njezinim proračunima, mogu stvoriti više od minimalne snage potrebne za uključivanje svjetiljke (5, 7 milivata), otkrila je da rezultirajući naponski izlaz nije dovoljan. Da bi povećala napon, dodala je transformator, a kasnije i sklop za napajanje onoga za što se ispostavilo da je više nego dovoljno iskoristive električne energije (5 Volti AC).
Jednom kad je upalila svjetiljku, Makosinski je testirala svoj novi izum i otkrila da svjetlost postaje sve jača kako bi vanjski zrak postajao hladniji. Na primjer, svjetiljka je počela bolje funkcionirati kada je vanjska temperatura pala s 10 na 5 Celzijevih stupnjeva. Ali čak i u toplijim sredinama, šuplja svjetiljka održavala je jak snop svjetlosti više od 20 minuta.
Ono što je možda najimpresivnije su materijali koje je Makosinski koristio za izradu proizvoda iznosio samo 26 USD; ako je uređaj masovno proizveden, očekuje se da će ukupni trošak biti znatno manji.
Makosinski je u proljeće prošle godine predala svoj izum koji čeka prijavu na Google znanstveni sajam 2013. godine, gdje je dobila glavnu nagradu u kategoriji od 15 do 16 godina i odnijela kući stipendiju u iznosu od 25 000 dolara. Ali za komercijalizaciju njezinog izuma morat će smisliti način da to učini kako bi se specificirali s drugima na tržištu, koji imaju jačinu svjetline u rasponu od 90 do 1200 lumena; njezina se verzija trenutno izvlači na 24.
Ipak, ona nije obeshrabrena.
"Želim osigurati da moja svjetiljka bude dostupna onima kojima je stvarno potrebna", rekla je za The Oregon Herald .
