Инновации высокоэффективной гибкой наногенераторной технологии

Может ли имплантированный в сердце микроробот функционировать перманентно?

Могут ли сотовые телефоны постоянно работать без подзарядки? Это похоже на фантастику, но, возможно, в ближайшем будущем так и будет, сообщает EurekAlert.

Ученые профессор Кион Яе Ли из Корейского института науки и технологий и профессор Жонг Лин Ванг из Технологического института Джорджии разработали новые формы высокоэффективной гибкой наногенераторной технологии с использованием свободно гнущихся пьезоэлектрических керамических тонкопленочных наноматериалов, которые способны преобразовать малозаметные движения в организме, такие как биение сердца или ток крови, в электрическую энергию.

Пьезоэлектрический эффект связан с выработкой напряжения, когда к пьезоэлектрическим материалам бывает приложена сила или на них оказывается давление. Керамика с содержанием перовскита обладает высокой пьезоэлектрической эффективностью. До сих пор было очень сложно использовать эти керамические материалы для изготовления гибких электронных систем вследствие ломкости.

Ученым, однако, удалось создать экологичную керамическую тонкую наногенераторную пленку, которая свободно гнется без разломов.

Наногенераторная технология, система выработки энергии без проводов или источников, объединяет нанотехнологии с пьезоэлектрикой и может использоваться не только в персональных мобильных электронных устройствах, но и в биоимплантируемых датчиках или в качестве источника энергии для микророботов. Природные источники энергии (ветер, вибрация, звук) и биомеханические силы, производимые человеческим организмом (седцебиение, кровоток, сокращение мышц) могут работать относительно бесконечно, при этом не загрязняя окружающую среду.

Профессор Кион Яе Ли стал одним из соразработчиков «Высокоэффективной гибкой однокристальной электроники». Эта наногенераторная технология, основанная на предыдущем изобретении, использовала похожий протокол перемещения керамических тонкопленочных наноматериалов на гибкое основание и вырабатывала напряжение между электродами.

Профессор Жонг Лин Ванг, изобретатель наногенераторов, сказал, что данная технология может использоваться для включения светодиодов после небольшой модификации схем и для функционирования гибких сенсорных экранов.

«Кроме того, тонкопленочные материалы в исследовании, такие как титанат бария, обладают высокой эффективностью и биосовместимостью, поскольку не содержат свинца, а значит их можно будет использовать в будущих медицинских разработках», добавил он в заключение.

11.11.2010