“Dengan menggunakan prototipe (generator), kami memberi daya pada perangkat elektronik kecil seperti 20 layar kristal cair (LCD), sensor suhu, dan kalkulator dalam kondisi sekitar dengan menggunakan air sebagai bahan bakar,” kata artikel tersebut.

Para peneliti tersebut berasal dari South China University of Technology di Guangzhou, serta Hong Kong Polytechnic University dan City University of Hong Kong.

Tim ini terinspirasi oleh “burung minum”, mainan ilmiah klasik dengan topi yang terus menerus dicelupkan ke dalam segelas air berkat prinsip termodinamika. Perangkat ini ditemukan oleh ahli kimia Amerika Miles Sullivan pada tahun 1940-an.

Burung peminum terdiri dari badan tabung kaca dengan bohlam kaca di kedua ujungnya, dengan bohlam bagian bawah berisi cairan dengan titik didih 40 derajat Celsius (104 Fahrenheit).

Bohlam bagian atas, atau kepala, ditutupi dengan bahan penyerap seperti kain kempa. Burung itu berosilasi pada batang yang dipasang pada dudukannya.

Untuk memulai gerakan minum, paruh burung dicelupkan ke dalam segelas air. Air yang bersentuhan dengan kain mulai menguap sehingga membuat kepala lebih dingin dibandingkan alasnya.

Saat kepala burung mendingin, uapnya dari cairan di dalam ruang mengembun, sehingga menurunkan tekanan internal kepala dibandingkan dengan alas.

Perbedaan tekanan menyebabkan fluida di dasar naik menuju kepala. Saat bagian atasnya menjadi lebih berat, bagian atasnya kembali ke dalam gelas berisi air.

Setelah miring ke depan, cairan mengalir kembali dan burung kembali ke posisi tegak. Saat penguapan terus berlanjut di kepalanya, burung itu berayun dan minum terus menerus.

Terinspirasi oleh keingintahuan selama puluhan tahun, tim peneliti memutuskan untuk membawa penemuan ini ke tingkat yang lebih tinggi dengan mengumpulkan energi mekanik di kedua sisi burung. Untuk mencapai hal ini, mereka memasang dua modul nanogenerator triboelektrik di kedua ujungnya.

“Kami menggunakan mesin panas alami yang digerakkan oleh penguapan yang terinspirasi oleh mainan burung minum untuk mengubah panas laten penguapan menjadi gerakan frekuensi lambat dan kemudian mengubah energi mekanik menjadi listrik melalui nanogenerator triboelektrik khusus,” kata tim tersebut.

Penulis utama Wang Zuankai, ketua profesor teknik yang terinspirasi alam di Universitas Politeknik Hong Kong, mengatakan bahwa meskipun penelitian mereka adalah bukti konsep, tim berharap dapat mengembangkan perangkat yang dapat mengubah penguapan air menjadi energi listrik dengan lebih efisien.

01:36

Fasilitas pembangkit listrik fototermal terbesar di Tiongkok mendorong pengembangan bentuk energi baru

Fasilitas pembangkit listrik fototermal terbesar di Tiongkok mendorong pengembangan bentuk energi baru

“Kita bisa membuat lusinan miniatur burung minum yang dicetak 3D secara berlapis-lapis untuk menghasilkan listrik secara bersamaan,” kata Wang.

Cara lain untuk membuat burung berayun adalah dengan mengarahkan sinar matahari ke bagian bawah bohlam yang dapat ditutupi bahan fototermal. Panas dari sinar matahari akan menyebabkan cairan di dalamnya naik ke arah kepala saat menguap, sehingga menyebabkan burung tenggelam, katanya.

“Dengan cara ini kita dapat mengubah energi cahaya menjadi listrik,” kata Wang. “Karena cairannya ada di dalam tabung, maka tidak akan hilang atmosfer selama proses tersebut.”

Dia mengatakan tim juga dapat menerapkan struktur yang dikembangkan sebelumnya pada tabung burung untuk mempercepat pergerakan cairan guna menghasilkan lebih banyak listrik.