Hier ist eine wenig bekannte Tatsache: Der menschliche Körper produziert zu jedem Zeitpunkt Energie, die einer 100-Watt-Glühbirne entspricht. In diesem Sinne verschwenden wir immer unsere Energie - Energie, die verwendet werden kann, um eine Glühbirne anzutreiben. Es ist diese Denkweise, die einen 16-Jährigen dazu veranlasste, die erste Taschenlampe zu erfinden, die ausschließlich mit Körperwärme betrieben wird.
Ann Makosinskis "Hollow Flashlight" ist nicht die einzige manuell betriebene Leuchte. Doch während andere Produkte durch Schütteln oder sogar durch Drehen von Hand Energie erzeugen, erstrahlt ihr preisgekrönter Prototyp in dem Moment, in dem Sie ihn in die Hand nehmen.
"Ich dachte, warum nicht Körperwärme?" Sie erzählte The Oregon Herald . "Wir strahlen so viel Wärme aus und sie wird verschwendet."
Bis vor kurzem haben Forscher nach Möglichkeiten gesucht, überschüssige Körperwärme zu speichern, um Geräte wie Hörgeräte und Herzschrittmacher mit Strom zu versorgen. Vor vier Jahren haben schwedische Ingenieure eine clevere (und etwas hinterhältige) Methode gefunden, um die biothermische Energie der Fahrgäste an einem Hauptbahnhof abzusaugen und nahe gelegene Bürogebäude zu heizen. Ein großer Teil der Herausforderung bei der Entwicklung dieser Technologien hängt jedoch mit der Tatsache zusammen, dass der aus thermischer Restenergie erzeugte Strom normalerweise zu schwach ist, um die meisten gängigen Geräte zu betreiben. Das Innenohr produziert beispielsweise nur 70 bis 100 Millivolt potenziellen Strom, was laut einem Bericht im Wall Street Journal nicht einmal ausreicht, um einen Sensor oder einen Wi-Fi-Chip zu versorgen.
Makosinski, ein Gymnasiast an der St. Michaels University School in Victoria, British Columbia, dachte zunächst an die Idee, nachdem er erfahren hatte, dass eine Freundin auf den Philippinen, die keinen Strom hatte, in der Schule versagte, weil sie nicht genug hatte Zeit zum Lernen bei Tageslicht. Das Dilemma ihrer Freundin ist überraschend häufig bei einer wachsenden Zahl von Menschen in Entwicklungsregionen, die sich entweder kein Stromnetz leisten können oder keinen Zugang dazu haben. Für Makosinski war es ein Anstoß, das anzuwenden, was sie aus Experimenten, die sie seit der siebten Klasse durchführt, über Energiegewinnungsmaterialien gelernt hatte.
Makosinski war sich jedoch nicht sicher, ob die Hitze einer Person ausreichte, um eine Taschenlampe mit einer LED-Lampe zu befeuern. Um Energie einzufangen und umzuwandeln, ließ sie sich auf Peltier-Fliesen nieder, die Strom produzieren, wenn der Temperaturunterschied zwischen den beiden Seiten 5 Grad Celsius beträgt, ein Phänomen, das als Peltier-Effekt bekannt ist. Das haltbare Material, das keine beweglichen Teile und eine unbegrenzte Lebensdauer aufweist, wurde in das Gehäuse der Taschenlampe eingebaut, um gleichzeitig die Wärme von der Hand einer Person entlang der Außenseite der Taschenlampe sowie die kühle Umgebungsluft auf der Innenseite des Geräts zu absorbieren.
Aber während die Kacheln nach ihren Berechnungen über die für die Stromversorgung einer Taschenlampe erforderliche Mindestleistung (5, 7 Milliwatt) hinausgehen können, stellte sie fest, dass die resultierende Spannungsabgabe nicht ausreicht. Um die Spannung zu erhöhen, fügte sie einen Transformator und später einen Stromkreis hinzu, um mehr als genug nutzbaren Strom (5 Volt Wechselstrom) zu liefern.
Nachdem sie die Taschenlampe zum Einschalten gebracht hatte, testete Makosinski ihre neue Erfindung und stellte fest, dass das Licht heller schien, wenn die Außenluft kälter wurde. Zum Beispiel fing die Taschenlampe an, besser zu arbeiten, als die Außentemperatur von 10 auf 5 Grad Celsius fiel. Aber auch in wärmeren Umgebungen strahlte die ausgehöhlte Taschenlampe mehr als 20 Minuten lang stark.
Am beeindruckendsten ist vielleicht, dass Makosinski nur 26 US-Dollar für die Herstellung des Produkts verwendet hat. Wenn die Vorrichtung in Massenfertigung hergestellt wird, werden die Gesamtkosten voraussichtlich erheblich geringer sein.
Im Frühjahr letzten Jahres reichte Makosinski ihre zum Patent angemeldete Erfindung auf der Google Science Fair 2013 ein, wo sie den Hauptpreis in der Kategorie 15-16 Jahre erhielt und ein Stipendium in Höhe von 25.000 US-Dollar erhielt. Aber um ihre Erfindung zu kommerzialisieren, muss sie einen Weg finden, wie sie mit anderen auf dem Markt mit einer Helligkeit von 90 bis 1.200 Lumen konkurrieren kann. Ihre Version ist derzeit auf 24 begrenzt.
Trotzdem ist sie nicht entmutigt.
"Ich möchte sicherstellen, dass meine Taschenlampe für diejenigen verfügbar ist, die sie wirklich brauchen", sagte sie dem Oregon Herald .
