Испарение соленой воды можно использовать как источник электричества. Инженеры из Федеральная политехническая школа Лозанны создали кремниевое наноустройство, которое превращает этот процесс в стабильный электрический ток, сообщается в журнале Nature Communications.
В основу технологии лег гидроэлектрический эффект: когда вода движется вдоль заряженной поверхности, возникает разделение зарядов и появляется электрическое поле. В новой системе используется кремниевая пластина с массивом наностолбиков. Между ними проходят узкие каналы, где испаряется соленая вода.
Свет и тепло усиливают этот процесс. Фотоны солнечного света возбуждают электроны в кремнии, а нагрев увеличивает поверхностный заряд. Одновременно при испарении смещаются ионы соли в воде. На границе воды и кремния возникает электрическое поле, которое запускает направленное движение электронов и возникает электрический ток.
Важная особенность устройства — разделение функций между тремя слоями. Верхний отвечает за испарение, средний — за движение ионов, нижний — за сбор электрического заряда. Это позволило точно контролировать процесс и повысить эффективность. Добавление света и тепла увеличило выход энергии примерно в пять раз по сравнению с обычными системами такого типа.
Устройство выдает около 1 вольта и плотность мощности 0,25 ватта на квадратный метр. Этого достаточно для питания датчиков, миниатюрной электроники и автономных систем. Кремниевые наностолбики покрыты оксидным слоем, который защищает материал от разрушения в соленой воде и при нагреве, обеспечивает стабильную работу.
Такие генераторы могут работать везде, где есть вода, тепло и свет.
Ранее Наука Mail рассказывала о том, что уральские физики научились находить дефекты углепластика по звуку.
