Sposób na bezprzewodową energię. Opracowano specjalny materiał

Zamiana energii świetlnej w mechaniczną. To możliwe, dzięki specjalnemu materiałowi, który opracowali naukowcy z CU Boulder. Umożliwia on przesyłanie energii na odległość, co może być wykorzystane np. do zasilania dronów.

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".

Dalsza część artykułu pod materiałem wideo

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 sto 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.