Одежда как генератор электрического тока

Исследователи из Технологического института Джорджии (США, Georgia Institute of Technology) предложили простой и недорогой способ генерации электрического тока при помощи пьезоэлектрических нанопроводов из оксида цинка, выращенных на текстильных волокнах. Одежда из такого материала будет вырабатывать электричество за счет трения, возникающего при ходьбе.

Нанопровода из оксида цинка (ZnO) были выращены на кевларовом волокне (синтетическое волокно высокой механической и термической прочности) в процессе гидротермального синтеза (см. рисунок вверху). Диаметр проводов составил 50-200 нм, длина – до 3.5 мкм. Волокно оказалось очень гибким и прочным – при сворачивании его в петлю диаметром 1 мм не было замечено никаких повреждений.

Для получения электричества была разработана специальная схема(см. рисунок внизу). Два волокна были скручены в спираль, причем одно из них было покрыто слоем золота. Оно выступало в роли катода наноразмерного генератора. При трении волокон возникала разность потенциалов между концами цепи в 1-3 мВ. Сила тока в цепи зависит от сопротивления волокон. Максимально достигнутая сила тока была 4 нА. Объединение волокон в нити, из которых потом можно изготовить ткань, как считают авторы разработки, должно привести к увеличению производительности устройства. Ожидается, что при этом будет достигнута мощность 20-80 мВт на квадратный метр ткани.

Самопитающиеся устройства могут оказаться полезными там, куда не так просто доставить энергию. Например, войска, дислоцирующиеся в диких джунглях, могли бы не испытывать нужды в аккумуляторах для мобильных телефонов, а медицинский наноробот, пробирающийся по закоулкам человеческого тела, уверенно выполнял бы свою задачу.