|
Кадр из мультфильма "Вольт"
|
Ученым удалось создать генераторы, которые превращают биомеханическую энергию в переменный электрический ток. Например, сокращение мышц при беге хомяка в колесе (или шаре - см. иллюстрацию). Статья исследователей опубликована в журнале
Nano Letters, а ее краткое изложение доступно на сайте Технологического института Джорджии.
В основе работы генераторов лежит так называемый пьезоэлектрический эффект - появление разности потенциалов в некоторых материалах при возникновении механического напряжения в них.
Ученые поместили штыри из оксида цинка диаметром 100-800 нанометров и длиной 100-500 микрон в гибкую полимерную основу. Штыри присоединялись к двум контактам пластинки.
В рамках теста ученые размещали подобные устройства на специальных курточках для хомяков. Во время бега в колесе сокращение мышц животных приводило к изгибаниям полимерной пластины и, следовательно, растяжениям и сжатиям штырей внутри. В результате работы пьезоэлектрического эффекта на контактах пластины возникала переменная разность потенциалов. Видео испытания доступно здесь
Похожим образом ученым удалось извлечь энергию из движения пальцев. Для этого они поместили эластичную пластину на указательный палец человека. Когда испытуемый печатал на клавиатуре или барабанил по столу, электрический ток возникал из-за изгибаний пластины, вызываемых движением пальца.
Сила получаемого тока пока невелика - она не превышает половины наноампера. По словам исследователей, для практического применения необходима сила в тысячи раз больше. Они надеются, что подобных значений можно достичь, используя большое количество штырей.
