Микроволоконные наногенераторы будут снабжать энергией электронные устройства

В февральском выпуске Nature была продемонстрирована пара текстильных волокон, покрытых нанопроволокой из оксида цинка, которая вырабатывает электрический ток за счет пьезоэлектрического эффекта. Из такого материала можно будет создавать ткань, способную генерировать энергию, достаточную для питания различных небольших устройств. Она может быть использована для изготовления не только одежды (которая бы вырабатывала бы энергию при движении человека), но и, скажем, для тентов или палаток, которые преобразовывали бы в энергию силу ветра.

Микроволоконную гибридную систему, построенную на нанопроволочном наногенераторе, группа ученых из Технологического института штата Джорджия анонсировала еще в апреле 2007 г. Подобные устройства построены на уникальном сочетании пьезоэлектрических и полупроводниковых свойствах наноструктур из оксида цинка.

Микроволоконный наногенератор построен на тех же принципах, но изготавливается из мягкого материала и разработан для получения энергии от низкочастотных механических колебаний. Он состоит из кевларовых волокон, покрытых «щетиной» нанопроволок из оксида цинка толщиной 50 нм.

Поскольку ткань одежды постоянно мнется и гнется (под воздействием различных механических напряжений), каждый пьезоэлемент все время вырабатывает энергию, а несущие нити используются как электроды, "собирающие" получаемый ток. По оценкам самих разработчиков, квадратный метр такой «пьезоткани» сможет генерировать до 80 мВт электроэнергии.

Хотя сама идея получения электричества подобным способом не нова, ученым удалось разработать сравнительно простой и недорогой процесс производства миллионов нанопроводов. Впрочем, профессор Джун Лин Ван (Zhong Lin Wang), возглавляющий исследовательскую группу, отмечает, что ученым пока удалось только продемонстрировать фундаментальный принцип действия данной разработки. По его словам, получаемой от "пьезоодежды" энергии хватит для зарядки мобильного телефона или портативного плеера. Кроме того, использование нового материала даст возможность запитать встроенный биометрический сенсор, который может использоваться для отслеживания состояния людей экстремальных профессий.