Самозаряжающееся наноустройство для беспроводной передачи данных



   Ученые Технологического института штата Джорджия создали первое в мире самозаряжающееся наноустройство, способное передавать данные на большие расстояния. Это наноустройство состоит из сенсора и передатчика (слева), конденсатора (посередине) и наногенератора (справа). Крошечный прибор работает без батареек, с помощью пьезоэлектрического наногенератора энергии естественных механических вибраций.

   Пятислойный наногенератор площадью 1 кв.см. изготовлен из гибкой полимерной подложки, на верхнюю и нижнюю поверхности которой наложены пленки из нанопроволоки, обработанной оксидом цинка. Электроды расположены на внешней поверхности нанопленок.

   Генератор дает выходное напряжение 10 Вольт, выходной ток – свыше 0.6 мкА. Энергия хранится на встроенном конденсаторе и используется для питания инфракрасного сенсора и передатчика, работающего по технологии, аналогичной Bluetooth.

   Тесты показали, что устройство способно передавать сигналы, улавливаемые обычным радио, на расстояние более 9 метров. Для получения энергии, достаточной для передачи радиосигнала, необходимо всего 3 цикла деформаций наногенератора. Для работы сенсора необходимо провести 1000 циклов, однако при максимальной нагрузке на это требуется не так много времени.

   Исследование, недавно опубликованное в журнале Nano Letters, ученые подытожили так:

   «Исследование доказывает возможность использования оксидо-цинковых нанопленочных генераторов для создания самозаряжающихся систем беспроводной передачи данных на большие расстояния, которые могут применяться в беспроводных биосенсорах, для мониторинга инфраструктуры окружающей среды, в сенсорных сетях, бытовой электронике и даже для целей национальной безопасности».

   Руководитель проекта: Профессор Zhong Lin Wang.