Эффект, известный более двух тысячелетий, может лечь в основу электрогенераторов

Явление, впервые наблюдаемое античным греческим философом более 2300 лет назад, стало основой нового устройства, разработанного для сбора огромного количества теряемой в форме тепла энергии, для производства электричества.

Чжун Линь Ван (Zhong Lin Wang) с коллегами из Технологического университета Джорджии объяснил, что более 50% энергии, генерируемой в США каждый год, теряется в виде тепла, - от компьютеров и автомобилей и до линий электропередач. Тепло может быть преобразовано в электричество с помощью так называемого пироэлектрического эффекта, впервые описанного древнегреческим философом Теофрастом в 314 г. до н.э., когда он заметил, что турмалин производит статическое электричество и притягивает соломинки при нагревании. Нагревание и охлаждение перестраивают молекулярную структуру некоторых материалов, включая турмалин, и создают дисбаланс электронов, что приводит к появлению электрического тока. Группа д-ра Вана решила применить это явление для изготовления наногенератора, который будет использовать тепловые изменения в современном мире, к примеру, связанные с суточными колебаниями температуры, для производства электричества.

Чтобы сделать это, исследователи поместили нанопроволоку из окиси цинка в сложную конструкцию, составленную из краски, пластика и электроники. Используя массив коротких нанопроволок, поставленных вертикально, они продемонстрировали устройство, которое генерировало ток при нагревании или охлаждении. Ученые предполагают, что наногенератор может производить ток за счет флуктуаций дневной и ночной температур.

Новый тип наногенератора может быть основой для нанотехнологий с автономным питанием, которые используют термальную энергию температурных флуктуаций в окружающей среде для таких приложений, как беспроводные датчики, медицинская диагностика и персональная электроника.