Создан наногенератор для микроскопических устройств

Чжун Линь Ван, профессор школы материаловедения и инжиниринга института технологии Джорджии, создал наногенератор, способный вырабатывать крошечное количество электричества из внешних механических возмущений — потока воды или воздуха, других источников механической энергии.

При помощи процесса осаждения пара сложного состава на подложке из сапфира, предварительно покрытого наночастицами золота в качестве катализатора, профессор Ван и его коллеги сумели вырастить на крошечном пятачке "лес" из вертикально стоящих нанопроводков из оксида цинка (пьезоэлектрик и полупроводник).

Столбики эти имели размеры от 200 до 500 нанометров в длину и от 20 до 40 нанометров в диаметре. Шаг проводов составлял приблизительно 100 нанометров. Плёнка оксида цинка также возникала на поверхности подложки, создавая электрическое соединение для всех нанопроводников.

По замыслу авторов проекта, наногенераторы, такие как этот прототип, будут производить ток по мере того, как внешние возмущения будут сгибать и затем отпускать нанопровода (примерно, как сгибаются и разгибаются упругие шерстинки, когда вы проводите рукой по ковру).

Используя наконечник атомного силового микроскопа для сгибания этих столбиков, Ван показал, что они действительно производят напряжение, как пьезоэлектрики.

Решётку из таких проводков, или "коврик", можно изготовить куда меньшего размера — в масштабе нескольких микронов. Тогда эти генераторы можно встроить в разнообразные сверхминиатюрные устройства. Вроде датчиков в теле пациента.

"Наши тела способны преобразовывать химическую энергию глюкозы в механическую энергию мускулов, — пояснил Ван, — эти наногенераторы могут взять эту механическую энергию и преобразовать её в электрическую для того, чтобы приводить в действие устройства в теле. Это может открыть огромные возможности для вживляемых медицинских устройств".

По материалам Membrana.ru

Новости партнеров: