
Рис. 1. Прямой пьезоэлектрический эффект. Слева — механическое напряжение отсутствует, электрический заряд на поверхностях не возникает. В центре — растяжение кристалла, возникает заряд. Справа — сжатие кристалла, изменяется полярность заряда. Рис. с сайта www.bostonpiezooptics.com
Американские ученые показали возможность использования наноразмерных пьезоэлектриков для сбора энергии колебаний разной природы (звуковые волны, вибрации при движении) и последующего преобразования ее в электрическую, причем эффективность преобразования возрастает в 2-3 раза. Это открытие позволит производить самозарядные мобильные устройства, работающие на «зеленом» электричестве.
Представьте себе мобильный телефон, не требующий подзарядки. Такое чудо техники будет работать от энергии звуковых волн, собираемых пьезоэлектрическими кристаллами в тысячу раз меньше толщины человеческого волоса. Разработка подобных устройств стала реальностью благодаря теоретической работе ученых из Хьюстонского и Техасского университетов, опубликованной в престижном журнале Physical Review B. Оказывается, на наноуровне свойства пьезоэлектриков могут значительно изменяться, обретая новые интересные особенности. В частности, в условиях наномира существенно возрастает эффективность выработки электрического тока некоторыми типами пьезоэлектриков: при определенных нанометровых толщинах пьезоэлектрические материалы дают прирост электропроизводительности в 2–3 раза по сравнению с макро- и микроскопическими пьезогенераторами.
Читать далее «Самозарядная электроника становится реальностью»