Загрузка ...Создан самый тонкий электрогенератор в мире
Специалистам из Технологического Института Джорджии и Колумбийского Университета удалось создать самый маленький электрогенератор в мире. Открытие случилось благодаря тому, что ученым удалось преобразовать кинетическую энергию в электроток, применяя при этом материал, который не превышает по своей толщине слой атомов. Со всеми подробностями, исследование ученых было описано в статье, которую опубликовали в международном еженедельнике Nature.
Как сообщили ученые, примененный ими сверхэластичный материал можно будет вшивать в предметы одежды, в которых можно разместить самые разнообразные приспособления необходимые человеку, например, нательные датчики, специальные медицинские приборы и многое другое.
Изобретение ученых работает за счет применения принципа пьезоэлектричества, то есть получения электроэнергии за счет растяжения либо сжатия вещества. Мини-генератор был создан за счет размещения тонких слоев материала MoS2 (состоит всего из слоя атомов) на гибких подложках из пластика при помощи оптических технологий, чтоб выяснить местонахождение кристаллических решеток материала. Без этого процесса не обойтись, поскольку кристаллическая структура MoS2 придает материалу пьезоэлектрические качества лишь в строго подобранной ориентации. Так как кристаллическая структура высокополярна, требуется нечетное количество атомных слоев, чтоб они предотвратили компенсацию пьезоэлектрического эффекта. После этого, полученные электроды разделяют, а при помощи их механической деформации продуцируется электроток.
Проведя вышеописанное исследование, ученые полностью подтвердили свою теорию. А еще, смогли выяснить, что напряжение на выходе меняется в том случае, если меняется направление приложенной деформирующей силы. Доказательством этого является то, что в образцах с четным количеством слоев электроток полностью переставал продуцироваться. В объемном виде MoS2 не обладает пьезоэлектрическими качествами, но вполне может их получить в том случае, если его толщина уменьшается до одного атомного слоя. Так происходит по той простой причине, что большая часть MoS2 состоит из последовательных слоев, имеющих противоположные направления, что в свою очередь обеспечивает генерацию положительного и отрицательного напряжения, уравновешивающего и нейтрализующего.
В соответствии с данными исследования, всего одна пластинка из MoS2, при условии, что ее растянули чуть больше, чем на пол процента, способна производить максимальное напряжение в пять милливольт и двадцать пикоампер. А это равно плотности электрического тока в два на квадратный сантиметр. В таком случае, результативность преобразования механической энергии в электрическую составит чуть больше пяти процентов.
Основываясь на результате работы ученых, можно создать систему с ультрамалой толщиной, которая будет собирать механическую энергию из внешней среды и полностью обеспечивать собственную потребность в электричестве.
Дата публикации: 02.11.2014
Знаки Времени: Изготовление Персонализированных Значков и Медалей
