Будущие мобильные телефоны, возможно, смогут питаться электроэнергией, вырабатываемой малым количеством жидкости.
Канадские ученые разработали способ получения электричества из воды, который может применяться для малогабаритных устройств. Эта открывает путь к мобильным телефонам с водяным питанием.
Технология основана на взаимодействии малых количеств жидкости с твердыми телами. Твердая поверхность находится под небольшим зарядом, так что ионы жидкости с противоположным зарядом притягиваются к ней, а с таким же зарядом — отталкиваются. В результате создается «двойной электрический слой» (Electric Double Layer, EDL) — тонкий заряженный слой жидкости толщиной от нескольких нанометров до нескольких микрон.
Два профессора Университета провинции Альберта Дэниель Куок и Ларри Костюк предложили пропускать жидкость по каналам сопоставимого с EDL размера, так чтобы образовался поток заряженной жидкости. Ионы, отталкиваемые поверхностью, движутся быстрее притягиваемых ионов, в результате чего образуется электрический ток и между концами канала создается разность потенциалов — если твердая поверхность изготовлена не из проводящего материала.
Энергия, генерируемая одним таким каналом, чрезвычайно мала (30-см столбик воды создает ток в 2 мкА), но ученые предлагают использовать миллионы параллельных каналов, чтобы получить достаточную мощность для запитки портативных электронных устройств. Заряжающая энергия должна поступать в систему в форме давления, проталкивающего жидкость в каналах, так что для подзарядки мобильные телефоны с водяными батареями будут подключаться не к электрической розетке, а к насосу.
«У этого метода захватывающие приложения в сфере электроники и микроэлектроники, — говорит Костюк. — Эта технология может дать новый источник энергии для таких устройств, как мобильные телефоны или калькуляторы: они будут подзаряжаться путем создания высокого давления воды. Сейчас мы готовы продемонстрировать, что, пропуская жидкость по микроканалам, действительно можно непосредственно получать электроэнергию».
Отчет об исследовании опубликован в издании Физического института
Micromechanics and Microengineering.