Разработан необычный наногенератор для беспроводной электроники

Д-р Йон Ши (Yong Shi), профессор Департамента инженерной механики Стивенсовского технологического института, занимается исследованиями в области технологий миниатюрных источников питания, которые могли бы использоваться в беспроводной электронике, портативных устройствах и имплантируемых биосенсорах. Концепция включает пьезоэлектрические генераторы на базе нанопроволок и нановолокон, которые могут питать такие устройства, преобразуя механическую энергию в электрическую. Д-р Ши использует пьезоэлектрический наногенератор на базе нановолокон PZT (сокращенная химическая формула свинцово-циркониевого титаната (lead zirconium titanate).

Нановолокна PZT размещаются на чередующихся электродах из тонких платиновых проводов и упаковываются с помощью мягкого полимера на кремниевой подложке. Получаемые выходные напряжения и мощность при периодическом приложении давления к мягкому полимеру были 1,63 В и 0,03 мкВт соответственно.

Это достижение в исследованиях пьезоэлектрических нановолокон обладает значительным потенциалом, который позволяет использовать новую технологическую разработку в различных областях науки и техники.

«Одно из основных ограничений для активной имплантации биомедицинских устройств заключается в том, что они питаются от батареек. Это значит, что они должны периодически либо подзаряжаться, либо заменяться. Группа д-ра Ши продемонстрировала технологию, которая позволит имплантируемым устройствам использовать механическую энергию тока крови или перистальтики ЖКТ, чтобы питать имплантированные биомедицинские устройства, - сказал д-р Артур Риттер (Arthur Ritter), директор департамента биомедицинских разработок при Стивенсовском технологическом институте. – Факт, что его технология базируется на наноструктурах, делает возможным создавать блоки питания для нанороботов, которые могут находиться в кровотоке продолжительное время и передавать диагностические данные, брать образцы для биопсии и/или посылать изображения внешним базам данных для последующего анализа».