Наногенератор
использует уникальные свойства оксида
цинка, который одновременно является
полупроводником и пьезоэлектриком. Из
оксида цинка вокруг обычных кевларовых
нитей ученые научились выращивать густую
"шубу" из нановолокон диаметром 50–200
нм и длиной 3–4 мкм. После этого
достаточно ворсинки другой нити покрыть
тонким слоем золота,сплести ее с первой,
подсоединить к их концам проводники, и
наногенератор готов.
Контакт между
золотым покрытием ворсинок одной нити и
ворсинками из оксида цинка другой
образуют диод Шоттки,пропускающий ток
только в одном направлении. А когда
вплетенная в ткань пара нитей трется
друг о друга, ворсинки изгибаются, и на
них, благодаря пьезоэффекту в оксиде
цинка, образуются электрические заряды,
которые через диод попадают во внешнюю
цепь. Одна ворсинка способна выдать до
45 мВ напряжения, но суммарное
напряжение многих миллионов ворсинок
может достигнуть нескольких вольт,
необходимых для питания мобильных
устройств.
Согласно оценкам, один
квадратный метр такой ткани сможет
вырабатывать мощность до 80 мВт. Но пока
эксперименты проводились лишь с парой
нитей длиной всего несколько
миллиметров, которые суммарно
производили несколько пикоампер при
напряжении несколько милливольт. И над
тем, как обеспечить надежные
электрические соединения тысяч таких
нитей в ткани,еще предстоит поломать
голову. Другая проблема заключается в
том, что оксид цинка боится сырости и
вряд ли выдержит стирку.Зато реснитчатый
генератор можно вырастить почти на любом
основании, и он обещает быть очень
дешевым и экологически безопасным. Такая
ткань может пригодиться туристам,
военным и даже больным с
кардиостимуляторами. Остается надеяться,
что ученые вскоре справятся с
нерешенными пока проблемами. ГА
Гравитационное
электричество
Возможно, у
коллекционеров необычных предметов
интерьера вскоре появится возможность
приобрести уникальный осветительный
прибор - торшер под названием Gravia,
для работы которого не нужны ни
электрическая сеть, ни аккумуляторные
батареи. Светится Gravia за счет
действия гравитационных сил,что
позволяет лампе работать в любом месте и
в любое время.
Конструкцию торшера
придумал выпускник Виргинского
политехнического института Клэй Моултон
(Clay Moulton). Основные элементы Gravia
- это генератор и стержень,по которому в
вертикальном направлении перемещается
довольно массивный груз. Для того чтобы
"включить" лампу, нужно просто поднять
"гирю" вверх, после чего в дело вступает
сила тяжести. Медленно перемещаясь по
стержню,груз раскручивает ротор
генератора, питающего десяток
экономичных светодиодов. В результате
конструкция дает желанный
свет.
Внешне торшер напоминает
колонну высотой около 1,2 метра, боковые
стенки которой представляют собой
акриловую линзу. Благодаря такой
"уловке" удалось добиться свечения
практически всей поверхности лампы, а не
только той ее части,в которой размещены
светодиоды. Кстати, Моултон отмечает, по
мере эксплуатации лампы акрил будет
стареть и превращаться в своеобразный
"фильтр", блокирующий часть спектра,
соответствующую синему цвету. В
результате свет лампы будет становиться
все более естественным.
Gravia
способна выдавать световой поток в
600–800 лм в течение четырех часов. То
есть интенсивность освещения примерно
такая, какую дает обычная лампа
накаливания мощностью 40 Вт. Моултон
утверждает, что срок службы механизма
Gravia составляет, ни много ни мало,
двести лет (в случае использования
ежедневно в течение часа). Вдобавок
никаких проводов и затрат на оплату
электроэнергии.
Единственное
неудобство - необходимость
периодического перемещения груза вверх
по стрежню. Однако, считает создатель
гравитационной лампы, с этой процедурой
вполне можно смириться, принимая ее за
такую же необходимость, как, например,
разогрев чайника перед приготовлением
кофе. Моултон уже подал заявку на
патентование своего изобретения, однако
как ни хорош этот светильник, его
дальнейшая судьба окутана непроглядным
мраком. ВГ