Być może wreszcie będziemy mogli pożegnać się z ładowarkami do telefonów czy odtwarzaczy. Aby naładować baterię, trzeba będzie nosić urządzenie na ramieniu lub po prostu trzymać w dłoniach lub w kieszeni. Badacze z Georgia Institute of Technology pracujący na zlecenie amerykańskiej Agencji Zaawansowanych Projektów Badawczych Obrony (DARPA) opracowali technologię, która pozwoli wykorzystać ruchy ciała, a nawet bicie serca do wytwarzania energii elektrycznej. Swoje osiągnięcia zaprezentowali na forum odbywającego się właśnie spotkania Amerykańskiego Towarzystwa Chemicznego w Salt Lake City.
– Nasze odkrycie będzie miało zastosowanie nie tylko w wojsku, ale także w urządzeniach do monitorowania środowiska, medycznych oraz posłuży do zasilania osobistego sprzętu elektronicznego – powiedział prof. Zhong Lin Wang ze Szkoły Inżynierii Materiałowej w Georgia Institute of Technology.
Do produkcji energii naukowcy wykorzystali po prostu ruch. Okazał się równie wydajny w przypadku poruszania rękoma, chodzenia czy biegania.
Naukowcy do produkcji energii są w stanie wykorzystać każdy rodzaj aktywności człowieka (badacze zwą to wibracjami małej częstotliwości). Energię produkują nanorurki z tlenku cynku. Mają one właściwości piezoelektryczne: generują potencjał elektryczny pod wpływem ściskania. Mikroskopijne rurki o średnicy pięć tysięcy razy mniejszej od włosa ludzkiego, ustawione w "jeża" oplatają rdzeń przewodzący prąd. Każde, najmniejsze nawet poruszenie mikroskopijnego "jeża" to nowa porcja prądu.
Wang wraz z kolegami wypróbował wiele sposobów wykorzystania tego typu ogniw. Równie skutecznie działały one w powietrzu, jak i w wodzie, połączone z różnymi materiałami: metalami, polimerami i ceramiką, tkaniną ubrań, a nawet namiotów. – W prosty sposób ta technologia może być użyta do wytwarzania energii, praktycznie w każdych warunkach, dopóki trwa jakiś ruch – powiedział Wang.
Impulsem do zastosowania nanorurek do produkcji prądu było zamówienie wojska na czu - jniki do wykrywania substancji toksycznych wykorzystywanych przez terrorystów. Czujniki, które w przyszłości będą wszczepiane pod skórę żołnierzom, muszą mieć własne zasilanie. Ze względu na specyfikę działania i ograniczone rozmiary użycie baterii było wykluczone.
Stąd pomysł wykorzystania zjawiska piezoelektrycznego zaobserwowanego w przypadku nanorurek z tlenku cynku, substancji powszechnie używanej do produkcji farb.
Nanogenerator może być także przydatny jako zasilanie innych urządzeń używanych przez żołnierzy na polu walki, kiedy wykluczony jest dostęp do źródeł energii elektrycznej.
– Wielką zaletą zasilania przez nanogenerator jest możliwość stałego i jednoczesnego zasilania urządzenia podczas pracy – tłumaczy Wang. Jednocześnie największym wyzwaniem jest takie udoskonalenie nanogeneratora, aby uzyskać większe napięcie i moc prądu.
