Ученые создали наноустройство, вырабатывающее электричество из воды, впадающей в моря и океаны
Ученые из Иллинойского университета в Урбане-Шампейне разработали устройство, способное преобразовывать ионный поток в электроэнергию. Исследование опубликовано в журнале Nano Energy. Устройство можно использовать для извлечения электроэнергии из естественных ионных потоков на границе морской воды и пресной воды.
Профессор электротехники и вычислительной техники Иллинойского университета и руководитель проекта Жан-Пьер Лебуртон заявил, что разработка универсальна и несет в себе большой потенциал для применения в энергетической отрасли. Работа над проектом началась с вопроса, может ли наноустройство, твердое по своим физическим свойствам, извлечь энергию из ионного потока. Результаты удивили ученых.
На стыке двух водоемов с разной степенью солености, например, там, где река впадает в океан, молекулы соли естественным образом перетекают из более высокой концентрации в более низкую. Электрически заряженные частицы, ионы, которые образуются в растворенной соли, можно собирать в энергию.
Группа Лебертона разработала полупроводниковое наноустройство, которое работает за счет кулоновского сопротивления между текущими ионами и электрическими зарядами в устройстве. Напряжение и электрический ток возникают тогда, когда ионы, проходя через узкий канал в устройстве, образуют электрические силы, которые заставляют заряды перемещаться с одной стороны на другую.
Читать также
При моделировании устройства ученые обратили внимание на такое явление: аппарат работает одинаково эффективно и когда противоположные электрические заряды притягиваются друг к другу, и когда заряженные частицы отталкиваются друг от друга. Как положительно, так и отрицательно заряженные ионы способствуют сопротивлению.
Кроме того, ученые обнаружили, что эти эффекты не зависят от конкретной конфигурации канала или выбора материалов. Главное — чтобы диаметр канала был достаточно узким, чтобы обеспечить близость ионов и зарядов. Ученые запатентуют результаты исследования и изучат возможности масштабного производства таких устройств для выработки электроэнергии.
Ранее ученые из Канады разработали нанороботов для уничтожения раковых клеток. Нано-скальпели активируются магнитным полем и удаляют раковые клетки. Тестирование изобретения на мышах прошло успешно: размер опухоли уменьшился, животные прожили дольше.
