Nanodrôt, ktorý vyrába vlastnú elektrinu
24.10.2007 11:28:01 | QScience Daily | Počet zobrazení: 3531x
Harvardskí chemici vytvorili nový drôt z fotosenzitývnych materiálov, ktorý je stokrát menší ako ľudský vlas. Drôt nielen že vedie elektrinu, ktorá sa používa v neviditeľne malých obvodoch, energiu aj sám vytvára.
Profesor chémie Charles M. Lieber a kolegovia vytvorili nanodrôt z troch rôznych druhov silikónu, ktoré majú rôzne elektrické vlastnosti. Silikón je obaľovaný vo vrstvách čím vytvára drôt. Keď dopadne svetlo na vonkajší materiál, začne proces interakcie jadrových a povrchových vrstiev, ktorý vedie k vzniku elektrického náboja.
Myšlienka vytvorenia nanoskopických fotónok nie je nová, ale prvé pokusy používali organické zložky v kombinácii s polovodičovými nanoštruktúrami, ktoré mali nižšiu efektivitu a zničili sa na silnom slnečnom svetle. Lieberove materiály majú niekoľko výhod. Materiály sú efektívnejšie, premieňajú až 3,4% slnečnej energie na elektrinu, dokážu odolať aj silnému žiareniu bez toho, aby sa zničili, môžu dosiahnuť efektivitu až 5% a sú rovnako nákladné na výrobu ako iné nanoskopické fotónky.
Najnovší výskum je postavený na predchádzajúcej práci profesora Liebera v oblasti nanozariadení. Vytvoril senzory s potenciálnou aplikáciou v boji proti bioterorizmu, ktoré dokážu zachytiť jediný vírus alebo inú časticu, polia nanodrôtov, ktoré dokážu odhaliť signály v jedinom neuróne, a detektor rakoviny veľkosti sušienky.
Lacný nanoskopický zdroj elektrickej energie rozširuje potenciálne použitie nanozariadení. Napriek tomu, že malé fotónky dokážu vyrobiť dostatok energie pre chod miniatúrneho obvodu, Lieber povedal, že stále nie sú dostatočne efektívne aby mali využitie na poli komerčnej výroby elektrickej energie.
Komerčné solárne články majú efektivitu okolo 20%. Jedným zo smerov, ktorými sa bude uberať ďalší výskum, je zvýšenie efektivity nanoskopických fotónok. Ak by dokázali dosiahnuť 10 alebo 15%, ich nižšia výrobná cena by umožnila ich uplatnenie aj vo väčšom.
„Neexistuje fyzikálne obmedzenie, pre ktoré by nemohla byť väčšia,“ povedal Lieber. „Som optimista a verím, že sa nám to podarí vyriešiť.“
Dovtedy vidí Lieber budúcnosť nanodrôtov generujúcich elektrinu v špecifických zariadeniach ako množstvo distribuovaných senzorov alebo trvalé flexibilné zariadenia všité do oblečenia alebo nosené ako náplasť.