создайте профиль
Экологически чистый источник энергии: углеродные нанотрубки придут на смену литий-ионным аккумуляторам
Поглощают тепловую и световую энергию, преобразовывая её в механическую и наоборот
В наши дни батарейки и аккумуляторы, обеспечивающие электропитание широкого спектра гаджетов, производятся из таких токсических материалов, как литий. Между тем мировые запасы этого материала постепенно исчерпываются, да и токсичных отходов становится всё больше.
К тому же, несмотря на явный прогресс в эволюции электроники, за последние 25 лет аккумуляторные батареи не претерпели каких-то особых изменений - прорывов в этой области технологий не было с начала 1990-х. Следовательно, аккумуляторы - главный ограничитель прогресса мобильных устройств.
Однако теперь благодаря изобретению американских учёных электричество можно вырабатывать за счёт тепловой энергии, при этом не прибегая к применению токсических веществ.
Нить из парафина и углеродных трубок, которую создала команда инженеров Мичиганского технологического университета (Michigan Technological University), при нагревании преобразовывает тепловую энергию в электрический ток.
Но для начала нужно инициировать цепную реакцию: воспламенить одну из нитей, чтобы та заставила другие нити «отдавать» свои ионы - вырабатывать электрическую энергию. Для этого эти самые нити необходимо покрыть горючим составом. Но каким, спросите вы? Вот вам ответ: в качестве «топлива» (горючего компонента) можно использовать даже обычный сахар.
«Уникальность разработанных нами аккумуляторов заключается в том, что углеродные нанотрубки могут работать на любом виде топлива, - говорит профессор химии Майкл Страно (Michael Strano). – Тепловые импульсы запускают «волны» электронов, создавая, таким образом, электрический ток».
Майкл Страно и его коллеги начали разработку этой технологии в 2010 году. За это время им удалось значительно повысить её эффективность, если сравнивать с первым прототипом. Так, последняя модель аккумулятора из углеродных нанотрубок может вырабатывать заряд, которого достаточно для работы одной LED-лампы. В то же время по оценкам самих инженеров, пока что потенциал новой технологии удалось освоить всего лишь на 1% от её возможностей.
По словам учёных, уникальность их ноу-хау заключается ещё и в том, что микроскопические размеры нанотрубок позволяют создавать очень компактные батарейки для нового поколения малогабаритной техники, которую можно будет «вшивать», например, в одежду.
Кроме этого, в отличие от обычных батареек, которые разряжаются, если ими долго не пользоваться, углеродные аккумуляторы обладают практически безграничным сроком службы.
«Результаты работы американских учёных наглядно демонстрируют, как уменьшив массо-габаритные параметры, можно увеличить объем и срок службы аккумуляторов», - говорит Курош Калантар-Задех (Kourosh Kalantar-Zadeh), профессор электро- и вычислительной техники из Королевского мельбурнского технологического института (Royal Melbourne Institute of Technology). - В будущем с помощью углеродных нанотрубок можно будет вырабатывать огромные объёмы электроэнергии».
