Нужно просто сжать: новые биокристаллы дадут гаджетам энергию вместо батарей

Сотрудники Университета Лимерика в Ирландии разработали новый метод выращивания органических кристаллов, которые можно использовать для производства энергии прямо внутри устройств. Статья об исследовании опубликована в журнале Physical Review Letters.

Энергию можно получать путем сжатия молекул аминокислот — строительных блоков белков, существующих в организме человека. Так генерируется пьезоэлектричество, в переводе с греческого — "сжимающееся электричество". Обычно оно встречается в керамике или полимерах, но также появляется в биомолекулах человека.

Исследовательская группа из лаборатории Actuate на кафедре химических наук и Института Бернала в Университете Луизианы ранее использовала прогностические компьютерные модели, которые позволяют им определить, сколько электричества будет генерировать биологический материал при сжатии, и можно ли использовать эту энергию для питания датчиков в бытовой электронике и медицинских приборах. Многие ученые пытаются выращивать биологические кристаллы, но пока они ведут себя слишком хаотично.

Теперь же ирландские ученые научились делать кристаллы с помощью кремниевых форм в виде дисков или пластин при низких температурах. При нажатии на эти изделия генерируется полезное напряжение, которое — если его усилить — можно использовать для зарядки электронных устройств. По словам аспиранта Кришны Хари, технология может сделать биомолекулярные соединения высокопроизводительной и экологически чистой альтернативой керамике, которая сейчас используется в пьезоэлектрике. Кроме того, в случае успеха исследования, из бытовой электроники смогут убрать вредные материалы, такие как свинец.

"Существуют правила ЕС относительно использования свинца, но пьезоэлектрика — одна из последних оставшихся основных технологий, где разрешено использовать это вещество, поскольку нет высокоэффективной альтернативы. Ежегодно из-за этих датчиков образуется около 4000 тонн электронных отходов на основе свинца, и это исследование имеет потенциал для исключения этих отходов из производственного процесса", — пояснила доцент Сара Герен.

Ранее писали и новом устройстве из бумаги, которое производит энергию из воздуха. Ученые из Университета Бингемтона заставили генератор улавливать влагу, расщеплять ее на ионы и таким образом создавать электричество.

Сообщали также о создании гаджета, который заряжается благодаря теплу вместо электричества. С его помощью фитнес-трекери и другие носимые устройства могут значительно увеличить свою автономность.