Генератор для наноприбора

23.04.2010

Создан генератор, способный черпать энергию для питания наноустройств из внешней среды. Работа группы профессора Чжуна Линьвана из Технологического университета Джорджии по созданию генераторов электричества на основе наностержней диоксида цинка привела к очередному успеху: новые генераторы сумели обеспечить питанием датчики кислотности раствора и ультрафиолетового облучения.

Диоксид цинка - пьезоэлектрик есть его кристаллы способны вырабатывать электричество при деформации. По улучшенной методике щетку из таких кристаллов выращивают химическим методом на покрытой золотом подложке. Затем ее заливают метилметакрилатом и стравливают верхнюю часть плазмой. В результате генератор оказывается защищенным от окружающей среды, а все щетинки получаются равной длины. Сверху на получившуюся пластинку прикрепляют слой кремния с платиновым покрытием.

Такой генератор из 20 тысяч щетинок при амплитуде колебаний деформации 2% в секунду дает разность потенциалов 1,2 В. Созданный аналогичным способом генератор из 700 горизонтально расположенных волокон диоксида цинка дал пиковую разность потенциалов 1,26 В при деформации всего 0,19%. Один кубический сантиметр генератора из трех слоев щеток диоксида цинка обеспечивает мощность 2,7 мВт.

Для сравнения: наручным часам требуется 1-10 мкВт, то есть почти в тысячу раз меньше. Неудивительно, что со столь мощным генератором авторам работы удалось создать микроскопические датчики кислотности раствора и ультрафиолетового излучения: в обоих случаях фиксируются изменения в разности потенциалов генератора в зависимости от внешних условий.

Источником деформации для генератора могут служить и приливы, и звуковые волны, и механические колебания вроде трепетания флага на ветру, и давление стопы на подошву ботинка, и движение элементов одежды.

<< Назад: Электричество превращается в газ 24.04.2010

>> Вперед: Хлопковый проводник 22.04.2010

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Микропластик в атмосфере - скрытый ускоритель глобального потепления 31.05.2026

Микропластик уже давно признан одним из самых масштабных загрязнителей планеты. Он проникает в океаны, почву, организмы животных и даже в тело человека. Однако до недавнего времени мало кто задумывался о его влиянии на климатические процессы. Новое исследование показало, что микро- и нанопластик в атмосфере способен поглощать тепло, тем самым внося дополнительный вклад в глобальное потепление. Ученые обнаружили, что воздействие пластиковых частиц на климат зависит от их цвета. Светлые частицы отражают солнечный свет и способствуют некоторому охлаждению, в то время как более темные - активно поглощают тепло и излучение. Со временем пластик в атмосфере темнеет под воздействием ультрафиолета, что усиливает его согревающий эффект. Этот процесс напоминает пожелтение пластиковых парковочных талонов, оставленных на солнце. Соавтор исследования, заслуженный профессор наук о Земле в Университете Дьюка Дрю Шинделл отметил, что влияние микропластика на изменение климата пока относительно не ...>>

Универсальный бытовой робот-гуманоид GigaAI SeeLight S1 31.05.2026

Развитие робототехники постепенно переносит сложные машины из промышленных цехов прямо в повседневную жизнь людей. Китайская компания GigaAI сделала важный шаг в этом направлении, представив SeeLight S1 - первую в стране модель универсального бытового робота-гуманоида. Эта разработка призвана взять на себя рутинные домашние дела и стать настоящим помощником в повседневной жизни. Уже в конце текущего месяца сотня роботов SeeLight S1 начнет проходить испытания в специализированном жилом комплексе, предназначенном для работников высокотехнологичных отраслей. По словам генерального директора GigaAI Чжу Чжэна, в первой половине 2027 года роботы будут переданы для бесплатного тестирования обычным семьям в Ухане - столице провинции Хубэй. Такой подход позволит собрать реальные данные о работе устройства в домашних условиях. В демонстрационном видео робот, передвигающийся на колесах, уверенно справляется с множеством бытовых задач. Он нарезает овощи, жарит яйца, загружает стиральную маши ...>>

Вкусовые пристрастия формируются еще в утробе 30.05.2026

Предпочтения человека к еде закладываются задолго до первого прикорма. Современная наука подтверждает, что ребенок начинает знакомиться с ароматами и вкусами пищи еще до рождения, через околоплодные воды. Новое международное исследование показало, что регулярное потребление определенных продуктов беременной женщиной может формировать долгосрочные пищевые предпочтения у ребенка, сохраняющиеся даже спустя годы после появления на свет. Ученые из университетов Великобритании, Франции и Нидерландов провели эксперимент с участием беременных женщин. Одной группе будущих мам давали капсулы с порошком капусты кейл, другой - с порошком моркови. Реакцию детей на эти запахи проверяли в три этапа: сначала в утробе матери с помощью 4D-УЗИ на поздних сроках беременности, затем в возрасте трех месяцев и, наконец, когда детям исполнилось три года. Результаты оказались весьма убедительными. Дети женщин, принимавших порошок кейла, положительно реагировали на запах этой капусты, но негативно - на ар ...>>

Монитор Philips 24B2D5300 с двумя экранами 120 Гц 30.05.2026

Компания Philips разработала интересное устройство, которое решает эту задачу элегантно и технологично. Новый монитор 24B2D5300 оснащен сразу двумя полноценными экранами - один спереди, другой сзади. Такая конструкция особенно востребована в банках, на рецепциях, в медицинских центрах и коворкингах, где важна прозрачность взаимодействия. Обе панели монитора представляют собой IPS-матрицы с диагональю 23,8 дюйма и разрешением Full HD (1920x1080 пикселей). Каждая из них поддерживает частоту обновления 120 Гц, что пока остается редкостью для бизнес-ориентированных моделей. Высокая частота обновления обеспечивает плавное изображение даже при динамичном контенте, делая работу за монитором более комфортной и презентации - более качественными. Пользователи могут выбирать между двумя основными режимами работы: дублирование одного и того же изображения на оба экрана или использование дисплеев как полностью независимых. Благодаря этому сотрудник может видеть на своей стороне рабочую информ ...>>

Цыплята из искусственного яйца, напечатанного на 3D-принтере 29.05.2026

Компания Colossal Biosciences, известная своими амбициозными инициативами по "воскрешению" вымерших животных, достигла важного прорыва. Специалистам удалось вырастить цыплят из полностью искусственного яйца, созданного с помощью 3D-печати. Эта технология рассматривается как значительный шаг на пути к возможному возрождению одного из самых впечатляющих представителей исчезнувшей фауны - гигантского моа. Южноостровной гигантский моа (Dinornis robustus) был одной из самых высоких птиц в истории Земли. Самки этого нелетающего родственника страусов могли вырастать выше двух метров и дотягиваться до пищи на высоте до 3,6 метра. Эти гиганты обитали в Новой Зеландии, однако полностью исчезли примерно в XV веке после активной охоты со стороны первых поселенцев-маори. Теперь Colossal Biosciences пытается вернуть подобных птиц в современный мир с помощью передовых биоинженерных решений. Искусственное яйцо, разработанное компанией, состоит из титановой решетчатой оболочки, изготовленной на 3 ...>>

Случайная новость из Архива Создана пчела-киборг 27.07.2025 Интеграция биологических существ с электронными системами, ранее казавшаяся фантастикой, становится частью реальности. Одним из самых впечатляющих достижений в этой области стало создание управляемой пчелы-киборга - проекта, в котором крошечное насекомое стало носителем нейроинтерфейса нового поколения. Разработкой занимались исследователи из Пекинского технологического института. Им удалось создать самый легкий в мире контроллер для управления движениями живого организма. Их выбор пал на медоносную пчелу, обладающую высокой выносливостью и способностью переносить значительные грузы по отношению к собственной массе. Новое устройство весит всего 74 миллиграмма, что в три раза меньше веса всех предыдущих аналогов, использованных на насекомых. На гибкой полимерной основе размещена микроэлектроника, от которой отходят три тончайших металлических проводка, подключаемых к мозгу пчелы. Эта миниатюрная система позволяет насекомому реагировать на команды, передаваемые через инфракрасный пульт управления. Под его воздействием пчела способна выполнять развороты и двигаться в заданном направлении. На испытаниях она демонстрировала устойчивое и точное выполнение команд - в девяти из десяти случаев движения соответствовали сигналам. Сравнительные эксперименты с тараканами показали, что хотя те легче поддаются механическому управлению, они быстро теряют чувствительность к сигналам. После десяти повторов команды тараканы переставали реагировать. Пчелы же сохраняли способность следовать указаниям значительно дольше, что делает их более перспективными для длительных задач. Тем не менее, исследование все еще находится на этапе разработки. Сейчас система позволяет подавать только базовые команды вроде "вперед", "поворот", "стоп" и "назад". Управление осуществляется лишь на уровне крыльев - манипуляция конечностями пчел пока остается недостижимой. К тому же установка требует проводного питания. Попытка использовать аккумулятор весом 600 миллиграммов закончилась неудачей - он оказался слишком тяжел для пчелы, и она не смогла взлететь. Несмотря на эти ограничения, результаты проекта открывают захватывающие перспективы. Учитывая точность отклика и способность к долговременной работе, пчелы-киборги в будущем могут быть полезны в операциях по поиску людей в завалах, экологическом мониторинге или даже тактической разведке. Однако для реального применения технологии предстоит решить важнейшие задачи - добиться автономности, расширить диапазон команд и усовершенствовать методы управления движением. Все это подчеркивает важный тренд: граница между живым и искусственным стирается все больше. И если сегодня ученые учатся управлять полетом пчелы, то завтра это может открыть путь к созданию биоэлектронных систем с гораздо более широкими возможностями.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026