Nowy sposób na bezprzewodową energię
Fot. Adobe Stock
Naukowcy z CU Boulder (USA) opracowali materiał, który zamienia energię świetlną w mechaniczną. Może posłużyć do bezprzewodowego przesyłania energii na odległość, w tym do zdalnego zasilania różnych urządzeń, np. dronów czy robotów.
Wyobraźmy sobie zasilanego laserem, latającego drona bez baterii na pokładzie – mówią specjaliści z University of Colorado, Boulder. To jeden z przykładów zastosowania opracowanej przez ten zespół technologii.
Badacze stworzyli fotochemiczny materiał, który pochłania energię świetlną i zamienia ją w mechaniczną. Jak twierdzą, jest to furtka do zdalnego zasilania różnego rodzaju systemów, włączając w to roboty, pojazdy latające czy urządzenia biomedyczne.
„Posługując się przenośnią, można powiedzieć, że pozbywamy się pośrednika. Światło bezpośrednio zamieniamy w odkształcenia naszego materiału” – wyjaśnia prof. Ryan Hayward, autor wynalazku opisanego w periodyku „Nature Materials”.
Materiał składa się z niewielkich kryształów organicznych, które pod wpływem światła zginają się i przesuwają. Mogą więc np. podnosić, czy przesuwać inne obiekty, czy napędzać ich ruch. Mówiąc inaczej, działają jak zasilany światłem siłownik.
Już wcześniej podejmowano próby takiego wykorzystania kryształów – wyjaśniają autorzy pomysłu – ale testowane materiały zwykle pękały w czasie pracy i nie nadawały się do wykorzystania.
„To, co budzi w nas entuzjazm, to fakt, że te nowe siłowniki są znacznie lepsze od tych, którymi dysponowaliśmy wcześniej. Reagują szybko, wytrzymują długi czas pracy i potrafią podnosić unosić duże ciężary” – mówi prof. Hayward. Na przykład ważąca 0,2 mg nić podniosła nylonową kulkę o masie 20 mg, czyli tysiąc razy większej.
Jego zespół hoduje kryształy w polimerowej gąbce o mikrometrowych otworach, co pozwala uzyskać odpowiedni kształt i elastyczność.
Teraz naukowcy rozwijają sposoby sterowania kryształami. Obecnie bowiem materiał może tylko zmieniać swój kształt z płaskiego w zgięty.
Badacze chcą jeszcze zwiększyć jego wydajność – ilość świetlnej energii przekształcanej w mechaniczną.
„Zanim te materiały rzeczywiście będą mogły konkurować z istniejącymi siłownikami, będziemy musieli pokonać pewne wyzwania, zwłaszcza jeśli chodzi o efektywność” – przyznaje prof. Hayward. „Badanie to jest jednak ważnym krokiem we właściwym kierunku i dostarcza nam mapy, jak w ciągu nadchodzących lat możemy dotrzeć do celu” – dodaje.(PAP)
Marek Matacz
mat/ agt/
Przed dodaniem komentarza prosimy o zapoznanie z Regulaminem forum serwisu Nauka w Polsce.
