Neobmedzené zdroje elektrickej energie
Nájsť zdroj elektrickej energie vhodný pre napájanie miniatúrnych robotov bolo dlho neriešiteľným problémom. Vedci však prišli na to, ako „vyplytvanú" energiu okolo nás efektívne premeniť a poháňať ňou prístroje s veľkosťou niekoľkých nanometrov.
Ako získať spoľahlivý zdroj elektrickej energie pre zariadenia veľké desiatky či stovky nanometrov? Klasické akumulátory sú úplne nevhodné, pretože sú zložené z prevažne toxických látok, čo vylučuje jednoduché použitie v živých organizmoch, vrátane ľudského tela. Okolo nás je veľké množstvo nevyužitej energie. Pri každom našom pohybe dochádza k zbytočnej strate jej malého, ale nezanedbateľného množstva. Napríklad samo-naťahovacie mechanické hodinky premieňajú a akumulujú nevyužitú energiu pohybov ruky. Akýkoľvek zvuk, alebo vibrácie sú nositeľmi mechanickej energie, ktorú by bolo škoda nevyužiť. Výskumníkom sa podarilo nájsť spôsob, ktorým ju efektívne premenia na elektrinu.
Vedci zostrojili nanogenerátor, ktorý využíva piezoelektrický jav na premenu mechanickej energie na elektrickú. Keď sa vlákno z oxidu zinočnatého zdeformuje, vznikne na jeho konci piezoelektrický náboj. Spojením mnohých vlákien oxidu zinočnatého a ich ohýbaním vznikne dostatok elektrickej energie na pohon strojov miniatúrnych rozmerov. Praktická realizácia prebehla tak, že výskumníci rozprášili na zafírový podklad častice zlata, ktoré slúžili ako katalyzátor pre rast nano-vlákien oxidu zinočnatého. Na mieste každej častice zlata, vyrástla jedna tyčinka. K ich detailnejšiemu výskum vedci použili mikroskop. Predmetom určeným na tento účel ohýbali jednotlivé tyčinky a zisťovali, kedy a na akých materiáloch sa elektrický náboj uvoľňuje. V mnohých experimentoch overili, že jav je skutočne spôsobený piezoelektrickými vlastnosťami oxidu zinočnatého. Pri použití „nepiezoelektrických" materiálov sa elektrický náboj neuvoľňoval.
Ako najpríťažlivejšie sa javí použitie nanogenerátorov z oxidu zinočnatého v ľudskom tele vďaka tomu, že nemá toxické účinky. Pre prípadné nanoroboty, alebo aj implantáty vyžadujúce elektrickú energiu by bolo jednoduché získať energiu z pohybu celého ľudského tela a pohybu telových tekutín. Vedci očakávajú, že sa ich objav dočká uplatnenia aj v iných oblastiach. Elektrický prúd by mohol vyrábať pohyb ručičiek na náramkových hodinkách. Možné je tiež využitie zvukových, alebo ultrazvukových vĺn, alebo tiež „protihlukových stien" pri diaľniciach, kde by sa určite dalo vytvoriť slušné množstvo pomerne ekologickej energie.
Zdroj: Georgia Institute of Technology
Aktuálne vydanie
Partnerské periodiká
Copyright © 2008 TechPark, o.z. | Všetky práva vyhradené | Realizácia: Webmax