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.

Важно

Солдаты будут общаться силой мысли и избавятся от страха: помогут мозговые имплантаты

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.