В своей новой разработке ученые во главе с американским профессором Чжон Линь Ваном (Zhong Lin Wang) используют генератор, превращающий механическую энергию (которую может получать из самых разных движений тела и даже из кровотока) в электрическую, которую могут использовать многочисленные портативные устройства. Возможные области применения такой системы даже перечислить трудно: помимо мобильной электроники, питаться от подобных аккумуляторов смогут медицинские датчики или современные помощники солдат.
Ток из тела: Энергия медленных колебаний
Представьте себе, что любые гаджеты – от мобильного телефона до карманного компьютера – можно будет заряжать буквально легким движением руки, или небольшой прогулкой? Энергию встроенный наногенератор будет вырабатывать из медленных колебаний: об аккумуляторе и розетках можно забыть.
Энергию генератор получает из медленных колебаний, которые создает любое движение, будь то перемещение ног, сердцебиение или колыхание воздуха с ветром. Эти колебания улавливают тончайшие (диаметром в 5 тыс. раз тоньше человеческого волоса) нанонити проводящего оксида цинка (ZnO). Этот материал обладает свойствами пьезоэлектрика, то есть создает электрический ток под воздействием механического стресса — натяжения, изгиба
Чжон Линь Ван рассказал, что его группой был проведен предварительный анализ, который показал, что если и стоит работать над созданием устройств, вырабатывающих энергию из движения, то оно будет эффективным только, если способно использовать медленные колебания (об одном устройстве, которое работает на быстрых вибрациях, мы рассказывали в заметке «Сила встряски»). Другое преимущество нанонитей из ZnO состоит в том, что, используя современные технологии, довольно большой их массив можно достаточно легко вырастить на самых разных поверхностях, включая металлы, керамику, полимеры и даже ткани. «Будучи весьма простой, — поясняет Чжон Линь Ван, — технология позволяет вырабатывать энергию при любых обстоятельствах, так долго, пока продолжается движение».
Он также отметил, что к сегодняшнему дню имеется крайне ограниченный набор методов для выработки энергии на наноурвне — и это несмотря на все возрастающую потребность в них для создания полноценных наноустройств. Они пригодятся и для военных, чтобы снабдить солдат самыми современными средствами, и для экологов, которые смогут постоянно следить за состоянием окружающей среды, и для медиков, которые получать прекрасные инструменты для диагностики и лечения, и... впрочем, мы уже говорили, что перспективных направлений у новой разработки — не счесть.
По публикации PhysOrg.Com