Ученые добыли электричество из движения молекул: какие устройства им можно заряжать

Группа ученых из Нанкайского университета в Китае смогли собрать миниатюрный датчик, который питается электричеством создаваемым молекулярным движением, что в будущем сможет обеспечить энергией различные медицинские датчики в теле человека или имплантаты. Об этом пишет Interesting Engineering.

Согласно опубликованной научной статье в журнале New Scientist, молекулы постоянно находятся в движении, поскольку обладают тепловой энергией, даже когда нашим глазам они кажутся неподвижными. Например, даже несмотря на то, что стакан воды кажется неподвижным, отдельные молекулы воды постоянно вибрируют и сталкиваются друг с другом. Эта основная молекулярная подвижность является свойством материи при любой температуре выше абсолютного нуля.

Исследовательская группа создала небольшое устройство для сбора энергии площадью всего один квадратный сантиметр, получившее название "Комбайн молекулярного теплового движения" (КМТД). Это устройство имеет два электрода, один сверху и один снизу, к каждому из которых прикреплено несколько нитей оксида цинка шириной 25 нанометров. В качестве материала был выбран оксид цинка из-за его способности генерировать электрический заряд при механической деформации. Затем устройство для сбора поместили в контейнер, наполненный н-октаном — углеводородом, сравнимым с пропаном или бутаном, но с более длинной цепью атомов углерода и водорода. Этот процесс происходил при комнатной температуре.

Результаты эксперимента показали, что когда молекулы жидкости вступали в контакт с микроскопическими нитями оксида цинка, они генерировали небольшое напряжение в 2,28 милливольта и ток в 2,47 наноампер. Энергия теплового движения октана может быть преобразована в электрическую энергию с помощью устройства, основанного на пьезоэлектрических свойствах ZnO и наноструктуре, говорят ученые.

Исследователи полагают, что их устройство может обеспечивать энергией наногаджеты, датчики или имплантаты, для доставки лекарств и терапевтических целей. Это инновационное технологическое решение обещает создать чистый и легкодоступный источник энергии для маломощных устройств, полностью самодостаточный и не зависящий от каких-либо внешних источников энергии.

Ранее Фокус писал, что в будущем геймерам не будут нужны джойстики, мышки или клавиатура. Глава игрового гиганта Activision Бобби Котик заявил, что любители компьютерных игр в будущем будут использовать мозговые имплантаты Neuralink от Илона Маска.