Новые современные нанотехнологии на службе слаботочной энергетики

Современное состояние общества наряду с потребностью в мощных источниках, генерирующих электрическую энергию, нуждается также в источниках электрической энергии для питания многообразных слаботочных устройств. Такая потребность обусловлена широким распространением различного рода гаджетов (gadget – устройство, приспособление), способных выполнять различные функции, во многом упрощающие жизнь людей.

Современный рынок не только уже перенасыщен такими устройствами и слаботочными источниками питания для них, но и постоянно пополняется новыми изделиями того же назначения. Однако есть одна область, где использование специальных гаждетов невозможно без применения наиболее продвинутых нано технологий – технологий сверх миниатюризации, оперирующих объектами, размер которых не превышает нескольких сотых, а то и тысячных долей микрона. Это медицина.

Речь идёт о уже созданных на основе нано технологий материалах - биосовместимых энергетических тонких много композитных резиновых плёнках, получивших название «имплантируемый пьезо-каучук». Этот материал с успехом сочетает в себе гибкость и биосовместимость силикона с высокой энергетической производительностью неорганической пьезоэлектрической керамики -PZT.

Пьезо-каучук, будучи имплантированным в человеческое тело, способен вырабатывать электричество вследствие естественных движений тела или его внутренних органов. Такого рода устройства могут стать совершенно незаменимыми, например, для обеспечения энергией кардио или нейро стимуляторов, - медицинских приборов, также выполненных на основе нано технологий и вживлённых в тела нуждающихся в них пациентов. Это, если можно так выразиться, крайний случай одного из многих возможных применений тонких энергетических биосовместимых много композитных плёнок.

Сообщают о выходе на рынок новых экземпляров тонких энергетических биосовместимых много композитных плёнок с разнообразными новыми свойствами и назначениями. Дальше других в области таких разработок продвинулись исследователи из коллектива, работающего в Америке, в Принстонском университете, на кафедре механической и космической техники под руководством Майкла Мак Элпайна.

Здесь впервые были созданы энергетические много композитные плёнки на основе цирконата свинца – PZT, которые могут 80% механической энергии, воздействующей на них, переводить в электрическую энергию, что значительно больше, чем возможности существовавших ранее аналогов. Здесь же ведётся работа над созданием умных электродов (Smart Electrode) – биосовместимых проводников, подводящих электрическую энергию от пьезо-каучука к имплантированным в тело человека кардио и нейро стимуляторам. Успешное завершение этой работы навсегда избавит людей, нуждающихся в этих приборах от операций, связанных с необходимостью периодической замены традиционных источников питания. Ведь теперь имплантированные в их тело медицинские приборы смогут получать электроэнергию или при ходьбе, или при дыхании, или при других естественных движениях, а это, разумеется, существенно улучшит качество жизни таких пациентов.

Кроме медицинского направления, пьезо-каучуковые плёнки, наклеенные, например, на пальцы рук, могут заряжать электроэнергией мобильный телефон или обеспечивать энергией ноутбук при работе с клавиатурой.