Специалисты из Иллинойсского университета в Урбане-Шампейне разработали инновационное устройство, способное преобразовывать ионные потоки в электроэнергию. Их исследование было опубликовано в журнале Nano Energy. Это устройство может быть использовано для извлечения электроэнергии из естественных ионных потоков на пересечении морской и пресной воды.
Профессор электротехники и вычислительной техники Иллинойсского университета, руководитель проекта Жан-Пьер Лебуртон, выразил уверенность в универсальности разработки и ее значительном потенциале в области энергетики. Проект начался с вопроса о том, может ли наноустройство с твердыми физическими свойствами извлекать энергию из ионных потоков. Результаты исследования оказались весьма удивительными для ученых.
На границе двух водоемов с различной соленостью, например, в месте впадения реки в океан, молекулы соли естественным образом переходят из области более высокой концентрации в область менее высокой. Электрически заряженные частицы, или ионы, образующиеся в растворенной соли, можно использовать для генерации энергии.
Группа Лебуртона создала полупроводниковое наноустройство, функционирующее благодаря кулоновскому сопротивлению между текущими ионами и электрическими зарядами в устройстве. Электрическое напряжение и ток возникают, когда ионы, протекая через узкий канал в устройстве, создают электрические силы, заставляющие заряды перемещаться с одной стороны на другую.
Важно отметить, что устройство эффективно работает как при взаимном притягивании противоположных электрических зарядов, так и при их отталкивании. И положительно, и отрицательно заряженные ионы способствуют созданию сопротивления.
Кроме того, ученые установили, что эти эффекты не зависят от конкретной конфигурации канала или выбора материалов. Главное требование заключается в том, чтобы диаметр канала был достаточно узким для обеспечения близости ионов и зарядов. Результаты исследования будут запатентованы, и будут рассмотрены возможности масштабирования производства таких устройств для генерации электроэнергии.
Ранее ученые из Канады разработали нанороботов для уничтожения раковых клеток, используя магнитное поле для активации нано-скальпелей. Тестирование на мышах показало успешное уменьшение размеров опухоли и увеличение продолжительности их жизни.