Tässä on vähän tunnettu tosiasia: Ihmiskeho tuottaa energiaa joka hetki vastaa 100 watin hehkulamppua. Tässä mielessä me aina tuhlamme energiaamme - energiaa, jota voidaan käyttää hyvin lampun virran virittämiseen. Juuri tämä ajattelutapa johti 16-vuotiaan keksimään ensimmäisen taskulampun, joka toimii kokonaan kehonlämmön avulla.
Ann Makosinskin "Hollow Flashlight" ei ole ainoa käsin käytettävä valo. Mutta vaikka muut tuotteet tuottavat energiaa ravistamalla tai jopa käsin pyörittämällä, hänen palkittu prototyyppi loistaa hetken, kun otat sen.
"Ajattelin, miksi ei kehon lämpöä?" hän kertoi Oregon Heraldille . "Meistä säteilee niin paljon lämpöä ja se menee hukkaan."
Vasta viime aikoina tutkijat etsivät tapoja kaapata ylimääräinen kehon lämpö lämmönlähteinä, kuten kuulolaitteina ja sydämentahdistimina. Neljä vuotta sitten ruotsalaiset insinöörit keksivät oivaltavan (ja hieman oivaltavan) tavan siponoida matkustajien biotermisen energian keskusrautatieasemalla lämmittämään lähellä olevia toimistorakennuksia. Suuri osa näiden tekniikoiden kehittämisen haasteista liittyy silti siihen, että jäännöslämpöenergiasta tuotettu sähkö on yleensä liian heikko käyttämään yleisimpiä laitteita. Esimerkiksi sisäkorva tuottaa vain 70–100 millivolttia potentiaalista sähköä, mikä ei edes riitä anturin tai Wi-Fi-sirun virrankäyttöön, sanotaan Wall Street Journal -raportissa.
Makosinski, lukion opiskelija St. Michaels University Schoolissa Victoriassa, Brittiläisessä Kolumbiassa, ajatteli alun perin tätä ajatusta kuultuaan, että Filippiinien ystävä, jolla ei ollut sähköä, epäonnistui koulussa, koska hänellä ei ollut tarpeeksi aika opiskella kesäaikana. Hänen ystävänsä ongelma on yllättävän yleinen yhä useammilla kehitysmaiden ihmisillä, joilla joko ei ole varaa tai joilla ei ole pääsyä sähköverkkoon. Makosinskille se antoi sysäyksen soveltaa sitä, mitä hän oli oppinut energiankeräysmateriaaleista kokeiluista, joita hän on tehnyt seitsemännen luokan jälkeen.
Silti Makosinski oli epävarma siitä, riisikö ihmisen kädestä tuleva lämpö polttamaan LED-lampulla varustettua taskulamppu. Energian sieppaamiseksi ja muuntamiseksi hän asettui Peltier-laattojen päälle, joka tuottaa sähköä, kun lämpötilaero molempien puolien välillä on 5 astetta, mikä tunnetaan Peltier-ilmiönä. Kestävä materiaali, jolla ei ole liikkuvia osia ja jonka käyttöikä on rajoittamaton, rakennettiin taskulampun koteloon absorboimaan samanaikaisesti ihmisen käden lämpöä taskulampun ulkopuolella yhdessä viileän ympäröivän ilman kanssa laitteen sisäpuolella.
Mutta vaikka laatat voivat hänen laskelmiensa mukaan tuottaa taskulampun käyttämiseen tarvittavan minimitehon (5, 7 milliwattia) enemmän, hän huomasi, että tuloksena syntyvä jännitelähtö ei ollut riittävä. Jännitteen nostamiseksi hän lisäsi muuntajan ja myöhemmin piirin toimittaakseen sen, mikä osoittautui enemmän kuin tarpeeksi käyttökelpoista sähköä (5 volttia AC).
Saatuaan taskulampun kytkeäkseen päälle Makosinski kokeili uutta keksintöään ja havaitsi, että valolla oli taipumus loistaa kirkkaammin, koska ulkoilma muuttui kylmemmäksi. Esimerkiksi taskulamppu alkoi toimia paremmin, kun ulkolämpötila laski 10–5 celsiusastetta. Mutta jopa lämpimässä ympäristössä, ontto taskulamppu antoi voimakkaan valonsäteen yli 20 minuutin ajan.
Ehkä kaikkein vaikuttavinta ovat materiaalit, joita Makosinski käytti tuotteen rakentamiseen vain 26 dollaria; jos laite valmistetaan massatuotannossa, kokonaiskustannusten odotetaan olevan huomattavasti pienemmät.
Viime vuoden keväällä Makosinski toimitti patenttihakemuksensa vuoden 2013 Google Science Fair -messuille, missä hän sai parhaan palkinnon ikäluokassa 15-16 ja vei kotiin 25 000 dollarin stipendin. Mutta keksintönsä kaupallistamiseksi hänen on selvitettävä tapa saada se spesifikaatiota markkinoilla olevien muiden kanssa, joiden valoteho on välillä 90 - 1 200 lumenia; hänen versionsa maksaa tällä hetkellä 24.
Silti hän ei ole lannistunut.
"Haluan varmistaa, että taskulamppuni on käytettävissä niille, jotka sitä todella tarvitsevat", hän kertoi The Oregon Herald -lehdelle .
