Учені видобули електрику з руху молекул: які пристрої нею можна заряджати

Група вчених з Нанкійського університету в Китаї змогли зібрати мініатюрний датчик, який живиться електрикою, створюваною молекулярним рухом, що в майбутньому зможе забезпечити енергією різні медичні датчики в тілі людини або імплантати. Про це пише Interesting Engineering.

Згідно з опублікованою науковою статтею в журналі New Scientist, молекули постійно перебувають у русі, оскільки мають теплову енергію, навіть коли нашим очам вони здаються нерухомими. Наприклад, навіть попри те, що склянка води здається нерухомою, окремі молекули води постійно вібрують і стикаються одна з одною. Ця основна молекулярна рухливість є властивістю матерії при будь-якій температурі, вищій за абсолютний нуль.

Важливо

Солдати спілкуватимуться силою думки і позбудуться страху: допоможуть мозкові імплантати

Дослідницька група створила невеликий пристрій для збору енергії площею всього один квадратний сантиметр, що отримав назву "Комбайн молекулярного теплового руху" (КМТД). Цей пристрій має два електроди, один зверху та один знизу, до кожного з яких прикріплено кілька ниток оксиду цинку шириною 25 нанометрів. Як матеріал було обрано оксид цинку через його здатність генерувати електричний заряд під час механічної деформації. Потім пристрій для збору помістили в контейнер, наповнений н-октаном — вуглеводнем, який можна порівняти з пропаном або бутаном, але з довшим ланцюгом атомів вуглецю і водню. Цей процес відбувався за кімнатної температури.

Результати експерименту показали, що коли молекули рідини вступали в контакт із мікроскопічними нитками оксиду цинку, вони генерували невелику напругу у 2,28 мілівольта і струм у 2,47 наноампера. Енергія теплового руху октану може бути перетворена на електричну енергію за допомогою пристрою, що базується на п'єзоелектричних властивостях ZnO і наноструктурі, кажуть учені.

Дослідники вважають, що їхній пристрій може забезпечувати енергією наногаджети, датчики або імплантати, для доставки ліків і терапевтичних цілей. Це інноваційне технологічне рішення обіцяє створити чисте і легкодоступне джерело енергії для малопотужних пристроїв, повністю самодостатнє і не залежне від будь-яких зовнішніх джерел енергії.

Раніше Фокус писав, що в майбутньому геймерам не будуть потрібні джойстики, мишки або клавіатура. Голова ігрового гіганта Activision Боббі Котик заявив, що любителі комп'ютерних ігор у майбутньому будуть використовувати мозкові імплантати Neuralink від Ілона Маска.