Регистрация пройдена успешно!
Пожалуйста, перейдите по ссылке из письма, отправленного на
Супертег Наука 2021январь
Наука

Химики из России создали чернила для печати "батареек" на одежде

Читать ria.ru в

МОСКВА, 26 мар – РИА Новости. Российские ученые создали особую краску из наночастиц, которой можно печатать своеобразные "электрогенераторы" прямо на одежде, вырабатывающие ток при хождении по улице и других действиях человека, передает пресс-служба Российского научного фонда.

Набор из светодиодов и питающий его электрогенератор, преобразующий механические колебания в электрический ток
Физики научились эффективно извлекать электричество из энергии тренияГруппа физиков под руководством Чжуна Вана из Института наноэнергии и наносистем КАН в Пекине (Китай) увеличила мощность и эффективность подобного способа "добычи" электричества в несколько десятков раз, создав необычный трибоэлектрический генератор (ТЭГ) и устройство, позволяющее запасать выработанную им электроэнергию.
Речь идет о так называемых пьезоэлектрических генераторах – приборах, способных преобразовать энергию движения и механических деформаций в электрический ток. В последние годы ученые активно обсуждают возможность использования таких систем для уменьшения потерь электричества на промышленных предприятиях, а также "встройки" подобных генераторов в одежду или подошву обуви для подзарядки мобильных гаджетов и телефонов.

Феномен возникновения электрического тока при сжатии или механической деформации определенных материалов, так называемый пьезоэлектрический эффект, был открыт в конце 19 века французскими физиками Жаком и Пьером Кюри. За последующие полтора века данное свойство нашло свое применение как в быту — в виде источника напряжения в зажигалках и чувствительного элемента в микрофонах, так и в науке, где пьезоэлектрический эффект используется для сверхточного манипулирования микроскопическими приборами.

Как рассказывает Александр Виноградов, химик из университета ИТМО, большинство подобных устройств изготавливается сегодня из достаточно твердых и негибких материалов, таких как кремний или керамика, которые очень сложно наносить на одежду или обувь.

Пробка
Ученые из США предлагают извлекать энергию из машин в пробкахВласти Калифорнии заявили о старте масштабного и крайне необычного научного проекта, в рамках которого ученые попытаются выяснить, можно ли извлекать энергию из неожиданного источника – машин, стоящих в "вечных" пробках на дорогах штата.

Несколько лет назад профессор Андрей Холкин из Университета Авейро (Португалия) нашел решение этой проблемы. Он обнаружил, что кристаллы, выращенные из молекул определенных аминокислот, являются сильными пьезоэлектриками, способными вырабатывать больше тока, чем это удается делать их кремниевым и керамическим аналогам в подобных обстоятельствах.

Возник вопрос, как объединять подобные кристаллы в более крупные структуры, которые можно применять на практике. Ответ на него химики из ИТМО случайно нашли, разрабатывая новые методы "печати" органическими наночастицами.

В ходе этих экспериментов ученые использовали обычный струйный принтер для изготовления сложных полимерных наноструктур, состоящих из коротких белковых молекул. В их роли выступали две молекулы аминокислоты фенилаланина, "склеенные" друг с другом.

В прошлом, как отмечает Виноградов, ученые неоднократно пытались использовать подобные короткие белковые структуры для создания более сложных объектов, однако им мешало то, что они плохо контролировали то, в какую сторону поворачивались молекулы и какую форму принимала итоговая структура. Струйный принтер, после небольшой модификации его прошивки, управляющей формой капель, смог неожиданно легко решить эту проблему.

 Вирусный генератор электричества, вырабатывающий ток при механической деформации частиц вирусов
Физики заставили вирусы вырабатывать электричествоАмериканские нанотехнологи разработали устройство, которое вырабатывает электрический ток благодаря механической деформации множества частиц вирусов, и опубликовали "инструкцию" по сборке такого источника электричества в статье в журнале Nature Nanotechnology.

Экспериментируя с "нанопринтером", ученые случайно создали материал, который обладал почти столь же сильными пьезоэлектрическими свойствами, как и одиночные кристаллы органических молекул, открытые Холкиным. Более того, этот гибкий пьезоэлектрик, как показали первые опыты с ним, не уступал по своим качествам лучшим керамическим и кремниевым "конкурентам".

Как отмечают химики, другим большим плюсом их технологии является то, что ее можно внедрить в производство, используя уже существующие промышленные принтеры и другие устройства, способные распылять краску или растворы разных жидкостей.

 
 
 
Лента новостей
0
Сначала новыеСначала старые
loader
Онлайн
Заголовок открываемого материала
Чтобы участвовать в дискуссии
авторизуйтесь или зарегистрируйтесь
loader
Чаты
Заголовок открываемого материала
Грузинский прокурор рассказал, кто помог Саакашвили выехать с УкраиныПопова рассказала о ситуации с омикрон-штаммом в РоссииВ России могут ужесточить санкции за задержку авиарейсовВ Москве за сутки госпитализировали 845 человек с COVID-19Жительницу Чувашии обвинили в попытке дать взятку сотруднику ФСБВ Италии оштрафовали Amazon более чем на миллиард евроПротив обвиняемого в убийстве прокурора Югры возбудили еще одно делоВ МИД Франции оценили переговоры Путина и БайденаРоссия и Сербия договорились о создании центра по мирному атомуУченые рассказали, что защищает от омикрон-штамма лучше всегоВ Польше заявили, что нелегалы продолжают попытки штурма границыВ России за сутки умер 1181 пациент с COVID-19В Госдуме ответили на призыв Украины обеспечить России "холодный душ"В Калмыкии зафиксировали наименьший темп прироста COVID-19 за суткиВ Москве выявили 2948 новых случаев заражения коронавирусомВ России за сутки выписали 35 794 человека после COVID-19В России за сутки зафиксировали 30 209 заболевших COVID-19Россия заняла 47 место в рейтинге готовности к пандемиям В России более 50 школ перешли на дистанционку из-за коронавирусаВо Владимирской области пять человек пострадали в ДТП с микроавтобусом