Perpetuum mobile na dosah ruky

Se zajímavou zprávou přišla v minulých měsících Louisiana Tech University. Tým vedený Dr. Long Que na fakultě elektrotechniky zkonstruoval a vyrobil malé zařízení, které umožňuje miniaturním elektronickým součástkám zpětně využít jejich vlastní vydanou energii. O tom, že se jedná o potenciálně zajímavý objev, svědčí i fakt, že práci Dr. Que a jeho spolupracovníků („Light and thermal energy cell based on carbon nanotube films”) publikoval respektovaný vědecký časopis Applied Physics Letter.

V čem spočívá objev Dr. Que? Miniaturní převislý nosník zhotovený z piezoelektrického materiálu je potažen na jedné straně slabým filmem z uhlíkových nanotrubiček. Když uhlíková vrstva pohltí světelné anebo tepelné záření, začne se nosník opakovaně prohýbat. Tím dochází ke stlačení piezoelektrického materiálu nosníku, který v důsledku toho generuje elektrickou energii. Tento proces trvá po celou dobu, po kterou je světlo nebo teplo dostupné. Na obr. 1 je znázorněno uspořádání celku, na který dopadá světelné nebo tepelné záření. Zelená barva představuje niklové elektrody, ke kterým jsou připojeny sběrné vodiče, zatímco uhlíkový film je zobrazen černě.

Obr. 1 Experimentální sestava zařízení

Největší význam tohoto objevu spočívá v možnosti plynule využívat světelnou a tepelnou energii na jednom čipu, který je vystaven světelnému nebo tepelnému záření. Otevírají se tím možnosti pro mikro/nano součástky a zařízení, které by si sami vyráběly část potřebné energie.

Podle Dr. Que je tímto způsobem možné generovat dostatek energie k napájení např. některých mikro a integrovaných snímačů. Jednou z unikátních vlastností zkonstruovaného zařízení je jeho schopnost generovat energii z vlastní činnosti, bez externího zdroje. Použitý princip je možný aplikovat i při „sklizni“ jiných druhů energií jako jsou např. vibrace nebo větrná energie.

Dr. Que a jeho kolektiv nyní pracují na optimalizaci celého procesu zužitkování vydaných energií a na zvýšení jeho účinnosti. Budoucí zařízení by mohla napájet nano a mikro systémy jako jsou např. implantovaná biomedicínská zařízení, dálkové snímače a komunikační uzly.

http://news.latech.edu/2010/10/07/