Her er et lidt kendt faktum: Den menneskelige krop producerer på ethvert givet tidspunkt energi svarende til en 100 watts lyspære. I den forstand spilder vi altid vores energi - energi, der kan bruges til at tænde en lyspære. Det er denne tankegang, der førte til, at en 16-årig opfandt den første lommelygte, der blev drevet fuldstændigt af kropsvarme.
Ann Makosinskis "hule lommelygte" er ikke det eneste manuelt drevne lys derude. Men hvor andre produkter genererer energi med rystning eller endda håndsving, skænder hendes prisvindende prototype i det øjeblik du henter den.
"Jeg tænkte, hvorfor ikke kropsvarme?" sagde hun til The Oregon Herald . "Vi har så meget varme, der stråler ud af os, og det spildes."
Først for nylig har forskere undersøgt måder at fange overskydende kropsvarme som et middel til at drive udstyr som høreapparater og pacemakere. For fire år siden regnede ingeniører i Sverige ud med en smart (og lidt lusket) måde at tippe passagerers biotermiske energi på en centralstation til at varme op i nærheden af kontorbygninger. Stadig meget af udfordringen med at udvikle disse teknologier har at gøre med det faktum, at elektricitet produceret fra resterende termisk energi normalt er for svag til at køre de mest almindelige enheder. Det indre øre producerer for eksempel kun 70 til 100 millivolt potentiel elektricitet, som ikke engang er nok til at give en sensor eller Wi-Fi-chip, ifølge en rapport i Wall Street Journal .
Makosinski, en gymnasium i St. Michaels University School i Victoria, Britisk Columbia, tænkte oprindeligt på ideen efter at have lært, at en ven på Filippinerne, der ikke havde elektricitet, fejrede i skolen, fordi hun ikke havde nok tid til at studere i dagtimerne. Hendes venes dilemma er overraskende almindeligt blandt et voksende antal mennesker i udviklingsregioner, som hverken har råd eller ikke har adgang til et strømnet. For Makosinski tjente det som en drivkraft til at anvende det, hun havde lært om energi-høstmaterialer fra eksperimenter, hun har udført siden syvende klasse.
Makosinski var stadig usikker på, om varmen fra en persons hånd var nok til at brænde en lommelygte udstyret med en LED-pære. For at fange og konvertere energi, bosatte hun sig på Peltier-fliser, der producerer elektricitet, når temperaturdifferensen mellem de to sider er 5 grader Celsius, et fænomen kendt som Peltier-effekten. Det holdbare materiale, der ikke har bevægelige dele og en ubestemt levetid, blev indbygget i lommelygten's hus for samtidig at absorbere varme fra en persons hånd langs den udvendige side af lommelygten sammen med den kølige omgivende luft på indersiden af gadgeten.
Men mens fliserne ifølge hendes beregninger kan generere ud over det mindste watt, der er nødvendigt for at drive en lommelygte (5, 7 milliwatt), opdagede hun, at den resulterende spænding ikke var nok. For at øge spændingen tilføjede hun en transformer og senere et kredsløb til at levere det, der viste sig at være mere end nok brugbar elektricitet (5 volt AC).
Da hun fik lommelygten til at tænde, testede Makosinski sin nye opfindelse og fandt, at lyset havde tendens til at skinne lysere, når udeluften blev koldere. For eksempel begyndte lommelygten at fungere bedre, når udetemperaturen faldt fra 10 til 5 grader Celsius. Men selv i varmere omgivelser opretholdt den hule lommelygte en stærk lysstråle i mere end 20 minutter.
Hvad der måske er mest imponerende er de materialer, Makosinski brugte til at bygge produktet, beløb sig kun til $ 26; hvis enheden er masseproduceret, forventes de samlede omkostninger at være betydeligt mindre.
I foråret sidste år forelagde Makosinski sin patentventende opfindelse til Google Science Fair 2013, hvor hun blev tildelt toppræmien i kategorien alder 15-16 og tog hjem et stipendium på $ 25.000. Men for at kommercialisere hendes opfindelse, bliver hun nødt til at finde ud af en måde at få den op til spec med andre på markedet, som har en lysstyrkeydelse fra 90 til 1.200 lumen; hendes version maksimerer i øjeblikket 24.
Hun er stadig ikke modløs.
”Jeg vil sikre mig, at min lommelygte er tilgængelig for dem, der virkelig har brug for det, ” fortalte hun The Oregon Herald .
