Новости химической науки > Ткань из нановолокон для получения электричества

Исследователи из США разработали «нанопряжу», генерирующую электрический ток при сворачивании или сгибании. По словам исследователей, чехлы, изготовленные из такого материала, смогут произвести достаточно электричества для питания мобильного телефона или iPod-а.

Для изготовления нового материала группа Хонг Лин Ванга (Zhong Lin Wang) из Технологического Института Атланты использовала пьезоэлектрические свойства оксида цинка.

(a) Полученный с помощью сканирующего электронного микроскопа образ двух переплетенных микронитей, покрытых проводами пьезоэлектрического ZnO. (b) Увеличенное изображение участка контакта двух нитей; верхняя часть одной покрыта золотом, нижняя другой – нанопроводами ZnO. (Рисунок из Nature, 2008, 451, 809)

Поместив нить волокнистого кевлара в раствор, содержащий ионы цинка и гидроксид-ионы, исследователи смогли покрыть кевларовое волокно крошечными нанопроводами из оксида цинка. Каждый нанопровод растет латерально от центральной карбоцепи, образуя структуру, похожую на миниатюрный ершик для мытья посуды. Диаметр нанопроводов лежит в пределах 100 – 200 нм, а их длина составляет несколько микрометров.

Исследователи получили второй «ершик» и покрыли его золотом. Далее они переплели две нити и продемонстрировали, что при движении одной нити относительно другой трение вызывает изгибание нанопроводов и генерацию электрического тока. Покрытая золотом нить отводит электрический ток и, который может либо накапливаться, либо использоваться для питания маломощных электронных приборов.

Для демонстрации возможности масштабирования методики Ванг получил небольшой «отрез» ткани, «соткав» шесть нитей. По его словам, оптимальный выход мощности тока должен составлять около 80 милливатт на квадратный метр ткани. Такого количества тока будет вполне достаточно для питания сотового телефона или iPod, а также для аккумулирования и дальнейшего использования.

Источник: Nature, 2008, 451, 809; DOI: 10.1038/nature.06601

метки статьи: #нанотехнологии, #новые материалы, #физическая химия, #химия полимеров