Наногенератор электрического тока разработан учеными
Новый генератор, разработанный учеными из Технологического института Джорджии (Атланта, США), преобразует механическую энергию растяжения проволоки из оксида цинка в электрическую. При этом КПД преобразования приближается к 7 процентам, а выходное напряжение достигает 45 мВ.
Принцип действия генератора довольно прост. Поскольку оксид цинка обладает пьезоэлектрическими свойствами, с каждым растяжением проволоки создается пьезопотенциал. Движением электронов в процессе заряда-разряда генератора управляет барьер Шоттки. «Направление перемещения электронов постоянно изменяется — как в случае с переменным током, — объясняет профессор Чжун Линь Ван (Zhong Lin Wang), один из авторов исследования. — За счет этого мы и получаем выходной сигнал». В опытной модели генератора применялись проволочки диаметром от 3 до 5 мкм и длиной 200-300 мкм. Эти величины были выбраны исключительно по технологическим соображениям — с переходом к наноразмерам свойства системы не теряются.
Чжун Линь Ван демонстрирует макет наногенератора.
Конструкция устройства предусматривает защитную оболочку из полимида; проволочки, на оба конца которых наносится серебросодержащая паста, крепятся к ней изнутри. Заметим, что ранее в лабораториях Института Джорджии было создано еще несколько моделей наногенераторов. «Но новая разработка избавлена от многих недостатков ее предшественников, — с гордостью заявляет Чжун Линь Ван. — Конструкция более надежна, влагоустойчива и менее подвержена механическому износу».
Применение своему изобретению авторы видят в медицине, системах мониторинга окружающей среды, потребительской электронике. В будущем, по словам ученых, появится новый класс устройств — беспроводные автономные датчики. «Производство нанотехнологических автономных устройств станет отдельной отраслью промышленности, — говорят они. — Только так можно создать действительно независимые системы».
Подготовлено по материалам ScienceDaily. compulenta.ru