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:

Хорошо управляемые луга могут компенсировать выбросы от скота 15.02.2026

Животноводство, особенно разведение крупного рогатого скота, часто обвиняют в значительном вкладе в глобальное потепление из-за мощного парникового газа - метана, который выделяется при пищеварении у жвачных животных. Это вызывает острые политические споры и призывы к сокращению потребления мяса. Однако ученые напоминают, что полная картина климатического воздействия отрасли не ограничивается только выбросами от животных: огромную роль играет окружающая экосистема - пастбища, почва и растительность, которые способны активно поглощать углекислый газ из атмосферы. Исследователи из Университета Небраски-Линкольна решили глубже изучить этот баланс. Группа под руководством профессора Галена Эриксона сосредоточилась на том, как правильно организованные пастбища накапливают углерод в растениях и грунте благодаря естественным процессам, стимулируемым выпасом скота. Ученые подчеркивают, что при достаточном уровне осадков и грамотном управлении такие луга превращаются в мощные природные погло ...>>

NASA тестирует инновационную технологию крыла 15.02.2026

Коммерческая авиация ежегодно расходует колоссальные объемы керосина, что сказывается не только на бюджете авиакомпаний, но и на состоянии окружающей среды. В 2024 году глобальные затраты на авиационное топливо достигли 291 миллиарда долларов, и эта сумма продолжает расти. Чтобы справиться с этими вызовами, NASA активно работает над технологиями, способными заметно повысить аэродинамическую эффективность самолетов. Одним из самых перспективных направлений стало создание специальной конструкции крыла, которая максимизирует естественный ламинарный поток воздуха и минимизирует сопротивление. В январе 2026 года специалисты NASA Armstrong Flight Research Center успешно провели важный этап наземных испытаний концепции Crossflow Attenuated Natural Laminar Flow (CATNLF). Для эксперимента под фюзеляж исследовательского самолета F-15B закрепили вертикально ориентированную масштабную модель высотой около 0,9 м (3 фута), напоминающую узкий киль. Такая компоновка позволила подвергнуть прототип р ...>>

Забота о внуках очень полезна для здоровья мозга 14.02.2026

Общение между поколениями приносит радость всей семье, но мало кто задумывается, насколько активно бабушки и дедушки, заботящиеся о внуках, поддерживают свою умственную форму. Регулярное взаимодействие с детьми стимулирует мозг пожилых людей, помогая сохранять память, скорость мышления и общую когнитивную активность. Новые научные данные подтверждают, что такая добровольная помощь не только важна для общества, но и может замедлять возрастные изменения в мозге. Исследователи из Тилбургского университета в Нидерландах провели анализ, чтобы понять, приносит ли уход за внуками реальную пользу здоровью пожилых людей. Ведущий автор работы Флавия Черечес отметила, что многие бабушки и дедушки регулярно присматривают за детьми, и оставался открытым вопрос, насколько это положительно сказывается на их собственном благополучии, особенно в плане когнитивных функций. Ученые поставили цель выяснить, способен ли регулярный уход за внуками замедлить снижение памяти и других умственных способ ...>>

Оптические системы сортировки и AI для черники и фруктов 14.02.2026

Каждый год потребители ожидают увидеть на прилавках свежие, ровные по размеру и цвету ягоды черники без признаков порчи или обезвоживания, при этом производители стремятся минимизировать потери и сохранить естественную привлекательность продукта. В эпоху растущих требований к качеству и дефицита квалифицированной рабочей силы традиционные методы сортировки фруктов уже не всегда справляются с задачей. Именно поэтому компании активно внедряют оптические сканеры в сочетании с искусственным интеллектом, способные анализировать ягоды с невероятной точностью и скоростью, сохраняя при этом их товарный вид. На выставке Fruit Logistica 2026 в Берлине компания Tomra Food презентовала свои последние достижения в области постуборочной обработки. Центральное место на стенде занимает совершенно новая оптическая сортировочная система, специально разработанная для свежей черники и предназначенная для использования непосредственно в упаковочных цехах. Эта машина охватывает весь путь ягод - от загруз ...>>

Монитор ROG Swift OLED PG32UCDM Gen 3 13.02.2026

Для многих поклонников компьютерных игр выбор монитора - это всегда поиск идеального баланса между потрясающей картинкой, молниеносной скоростью отклика и надежностью в длительных игровых сессиях. Технология QD-OLED уже несколько лет задает высокую планку качества изображения, предлагая глубокий черный цвет, яркие краски и практически мгновенную реакцию пикселей. Однако даже у самых продвинутых панелей оставались слабые места: уязвимость к царапинам, цветовые искажения под определенными углами и заметное отражение в освещенных помещениях. Компания ASUS решила серьезно улучшить ситуацию и представила третье поколение своего популярного 32-дюймового флагмана - ROG Swift OLED PG32UCDM Gen 3. В основе новинки лежит современная 32-дюймовая QD-OLED панель с разрешением 4K (3840 x 2160 пикселей), которая обеспечивает невероятную детализацию и точность цветопередачи. Частота обновления достигает 240 Гц, что делает картинку исключительно плавной даже в самых динамичных сценах шутеров или ...>>

Случайная новость из Архива Наножидкость для добычи нефти 21.09.2020 Исследователи из Хьюстонского университета продемонстрировали, что недорогие и нетоксичные наножидкости можно использовать для эффективной добычи даже тяжелой нефти с высокой вязкостью из пластов. Так называемая тяжелая нефть - результат молекулярной структуры нефти - составляет 70% мировых запасов нефти и она будет необходима для удовлетворения растущих потребностей в энергии, пока чистые источники энергии не будут разработаны и использоваться повсеместно. Современные технологии добычи нефти с использованием пара дороги и наносят ущерб окружающей среде. Однако ученые разработали наножидкость, которая помогает извлекать нефти из пласта, используя следующие механизмы. Химическая реакция, возникающая, когда наночастицы натрия вступают в контакт с водой в резервуаре, генерирует тепло, действуя так же, как закачка пара и другие методы, основанные на тепле, для выталкивания нефти из резервуара, без необходимости во внешних - и производящих парниковый газ - источник тепла. Наножидкость также вызывает реакцию с образованием гидроксида натрия, химического вещества, обычно используемого для щелочного заводнения на нефтяных месторождениях. Гидроксид натрия может вызвать движение в масле и вызвать реакцию, снижающую вязкость. Третья реакция производит газообразный водород, который можно использовать для заводнения, еще одного распространенного метода добычи нефти. Наноматериалы натрия рассеиваются после реакции, таки образом не нанося ущерба окружающей среде. Оптимальные концентрации будут варьироваться в зависимости от индивидуальных условий разработки. Натрий очень реактивен с водой. Это позволяет предположить, что он может быть полезен для увеличения нефтеотдачи. Однако это также усложняет его подготовку - слишком раннее воздействие воды на него приведет к неудаче. Исследователи решили эту проблему, приготовив наночастицы натрия в силиконовом масле, позволяя веществу диспергироваться по резервуару до того, как он вступит в контакт с водой в резервуаре, вызывая меньшие химические реакции на большей площади. Также возможно диспергировать наночастицы натрия в других растворителях, включая пентан и керосин, или даже смешать их с полимерами или поверхностно-активными веществами для достижения более высокой степени извлечения нефти. Хотя в документе основное внимание уделяется использованию наножидкости для увеличения извлечения тяжелой нефти, ученые отмечают, что ее также можно использовать в производстве легкой нефти и для более общих бытовых целей, таких как очистка труб, забитых жиром.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026