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:

Чувства кота, ожидаюшего возвращения хозяина 16.07.2026

Многие владельцы кошек уверены, что их питомцы совершенно равнодушны к уходу человека из дома. Считается, что кошки - независимые существа, которые спокойно переносят одиночество и даже радуются, оставаясь одни. Однако испанские специалисты по поведению животных считают, что реальность гораздо сложнее. Реакция кошки на отсутствие хозяина зависит от ее индивидуального характера, степени привязанности к человеку и привычного распорядка дня. Кошки хорошо запоминают ежедневные ритуалы своих владельцев. Они способны связывать определенные звуки - звон ключей, шаги у двери или звук закрывающегося замка - с предстоящим уходом человека. Для одних животных эти сигналы означают возможность спокойно лечь спать, а для других становятся причиной беспокойства и длительного ожидания возвращения хозяина. Таким образом, кошка не просто "не замечает" уход, а активно реагирует на связанные с ним изменения в окружающей обстановке. Исследования поведения кошек показывают, что некоторые из них действи ...>>

Целесообразность приема пробиотиков после курса антибиотиков 16.07.2026

Антибиотики остаются одним из самых мощных инструментов современной медицины в борьбе с бактериальными инфекциями. Однако их действие не ограничивается уничтожением только вредных микроорганизмов. Эти препараты способны существенно влиять на состав кишечной микрофлоры, что часто вызывает вопросы у пациентов: насколько серьезны эти изменения, как долго они сохраняются и нужно ли после курса антибиотиков принимать пробиотики для восстановления. На эти вопросы попытались ответить исследователи, проанализировав имеющиеся научные данные. Во время приема антибиотиков многие люди сталкиваются с неприятными симптомами со стороны пищеварительной системы: тошнотой, болями или спазмами в животе, а также диареей. Такие реакции возникают потому, что препараты воздействуют не только на возбудителей инфекции, но и на полезные бактерии, которые населяют кишечник и участвуют в пищеварении, синтезе витаминов и поддержании иммунитета. Некоторые антибиотики, например азитромицин, могут напрямую влия ...>>

Резкое похудение и возврат веса могут навредить сердцу 15.07.2026

Многие люди, желая быстро избавиться от лишних килограммов, прибегают к строгим диетам с резким ограничением калорий. Достигнув желаемого результата, они часто постепенно или быстро возвращаются к прежнему рациону и прежнему весу. На первый взгляд это кажется лишь вопросом внешнего вида, однако ученые предупреждают: постоянные колебания массы тела могут оказывать негативное влияние на сердечно-сосудистую систему и обмен веществ. Так называемый эффект йо-йо, когда периоды активного похудения сменяются повторным набором веса, становится все более распространенным явлением. Новые исследования указывают на возможную связь между такими циклами и ухудшением работы сердца. Организм способен адаптироваться к изменениям питания, но постоянное повторение резких переходов между ограничением калорий и перееданием создает дополнительную нагрузку на различные системы. В одном из экспериментов на лабораторных животных исследователи моделировали эффект йо-йо, периодически снижая калорийность рац ...>>

Разбрасыватель минудобрений Rauch Axis 55 15.07.2026

Немецкая компания Rauch, известная своими высокоточными сельскохозяйственными машинами, представила на выставке DLG Feldtage новый флагманский разбрасыватель минеральных удобрений Axis 55. Эта модель пришла на смену предыдущей версии Axis 50.2 и стала самой крупной в актуальной линейке производителя после выхода более компактной Axis 25 в прошлом году. Новая машина сочетает в себе повышенную производительность, расширенный диапазон рабочих ширин и усовершенствованные системы контроля внесения. Одной из главных технических особенностей Axis 55 стала значительно увеличенная максимальная производительность внесения - до 675 кг удобрений в минуту. Это на 30 % больше по сравнению с предшественником. Благодаря такому показателю разбрасыватель способен обеспечивать норму внесения до 900 кг/га при рабочей ширине 36 метров и скорости движения машины 25 км/ч. При этом устройство сохраняет возможность работы с очень низкими нормами внесения, например, при распределении гранул против улиток, бе ...>>

Антоцианы черники: природная защита для зрения в темноте 14.07.2026

Специалисты все активнее изучают влияние растительных веществ на здоровье глаз. Особое внимание привлекают антоцианы - природные пигменты, которые придают яркую окраску многим ягодам и овощам. Новые данные показывают, что эти соединения способны не только защищать клетки глаз от окислительного стресса, но и ускорять восстановление родопсина - ключевого пигмента, отвечающего за способность видеть в условиях низкой освещенности. Антоцианы содержатся в большом количестве в чернике, голубике, ежевике, черной смородине, а также в краснокочанной капусте и некоторых других красных, синих и фиолетовых продуктах. Эти вещества обладают мощными антиоксидантными и противовоспалительными свойствами. Они помогают нейтрализовать активные формы кислорода, которые повреждают клетки сетчатки и способствуют развитию хронического воспаления. По данным исследователей, антоцианы оказывают комплексное положительное влияние на зрительную систему. Они улучшают микроциркуляцию крови в сетчатке, поддержива ...>>

Случайная новость из Архива Микросхемы памяти типа RRAM 200 мм2 1 ТБ 10.08.2013 Компания Crossbar сообщила о том, что ею создан рабочий массив резистивной памяти (RRAM) на обычной коммерческой фабрике. Это показатель того, что до массового производства (в теории) осталось недолго. Если учесть, что первые образцы подобной памяти были получены ещё в 2006 году, а к 2010 году на тот момент планировалось получение коммерческих образцов, нынешнее достижение Crossbar является достаточно значимым. Напомним, что резистивная память характеризуется высоким быстродействием и малым энергопотреблением. Кроме этого, за счёт меньшего количество проблем с переходом на более тонкие техпроцессы (по сравнению с памятью NAND), RRAM пророчат в качестве замены современной флэш-памяти. Возвращаясь к Crossbar, компания заявляет, что её разработка позволит создавать память объёмом 1 ТБ при площади микросхемы 200 мм2. Кроме этого, благодаря возможности "трёхмерной" архитектуры, можно создавать микросхемы объёмом несколько ТБ. Разработчик утверждает, что его память превосходит лучшие современные образы NAND по скорости записи в 20 раз, по уровню энергопотребления в 20 раз и имеет на порядок больший срок службы.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026