Группа учёных из Стивенсовского технологического института и Принстонского университета (оба — США) сконструировала пьезоэлектрический генератор на базе нановолокон.
| Праздничное усилие вырастает до 1,63 В при надавливании на слой PDMS (иллюстрация авторов произведения). |
При создании устройства были использованы нановолокна длиной возле 500 мкм и диаметром 60 нм, выполненные из цирконата-титаната свинца (PZT). PZT имеет большущие пьезоэлектрическую постоянную и диэлектрическую проницаемость, что выгодно отличает его от многих вторых тканей (к примеру, от поливинилиденфторида, о генераторе на базе какого «КЛ» уже рассказывала), применяемых для реорганизации механической энергии в электрическую. Кроме того, нановолокна PZT, полученные технологией электропрядения, сохраняют высокую гибкость и прочность.
В конструкции генератора нановолокна устраиваются на предварительно созданных массивах платиновых электродов, располагаемых, в свою хвост, на кремниевой подложке. Сверху PZT защищён полимерным слоем полидиметилсилоксана (PDMS).
При машинальной деформации устройства на его выходе появляется напряжение; исследователи ориентируют значение 1,63 В, а отдаваемая мощность составляет 0,03 мкВт. Эти величины заметно затмевают показатели генераторов сравнимого объёма, сотворенных с использованием полупроводниковых нанопроводов.
Такие генераторы могут играть роль источников питания биологических и беспроводных датчиков, а также многообразной носимой электроники. «Одной из генеральных проблем современных вживляемых биомедицинских приспособлений считается их зависимость от батарей, тот или другой необходимо периодически менять или перезаряжать, — замечает коллега авторов Артур Риттер (Arthur Ritter). — Сейчас у нас появляется возможность восполнять резервы энергии естественным путём». Генераторы также могли бы обслуживать маленьких роботов, которые будут действовать в организме человека.
| Схема генератора (иллюстрация авторов работы). |
Полнотелая версия отчёта издана в журнале Nano Letters.
Подготовлено по материалам Physicsworld.Com.
Гоша комментирует:
Аноним далеко пойдет
13.05.2012
