Ученые спроектировали и построили устройство, позволяющее небольшим электронным системам собирать и использовать тепловую энергию, которая обычно тратится впустую.
Сердце устройства – крошечная консоль, сделанная из пьезоэлектрического материала (цирконата-титаната свинца, PZT) и покрытая с одной стороны пленкой из углеродных нанотрубок (CNF). Когда эта пленка поглощает видимое или тепловое излучение, консоль начинает изгибаться, а при достижении некоторого предельного положения снова выпрямляется. При этом пьезоэлектрический материал продолжает вырабатывать электроэнергию до тех пор, пока не исчезнет источник излучения и не прекратятся колебания консоли.
Как показали эксперименты, при интенсивности излучения 0,13 Вт/см2 консоль длиной 20 мм способна создавать потенциал 10 В и мощность 2,1 мкВт, что вполне достаточно для работы некоторых маломощных микросенсоров и интегральных схем. Исследователи полагают, что дальнейшая оптимизация может значительно повысить производительность устройства.
Циклические колебания позволяют собирать и использовать как солнечную, так и тепловую энергию, в том числе и ту, которую электронные устройства теряют в виде тепла. «Это делает возможным создание «вечных» микро- и наносистем, - говорит д-р Лун Цюе (Long Que) из Технологического университета штата Луизиана, руководитель исследования, - и может оказать существенное влияние на технологии беспроводных сенсорных сетей».
Комментариев нет:
Отправить комментарий