Nowy sposób na wytwarzanie prądu: potężna fala w maleńkiej nanorurce

Naukowcy z MIT odkryli nieznane wcześniej zjawisko pojawiające się w nanorurkach, które może spowodować prawdziwą rewolucję w pozyskiwaniu energii elektrycznej. Okazuje się, że przepuszczenie potężnej fali cieplnej przez nanoprzewody prowadzi do wytworzenia wcale niemałej ilości prądu elektrycznego.

W wielkim skrócie zjawisko wygląda tak: przez nanorurkę przebiega fala cieplna, która "popycha" elektrony, zmuszając je do posuwania się wzdłuż maleńkiego przewodu. Tym samym tworzy się prąd elektryczny. Fale cieplne wymuszające ruch elektronów nazwano "Thermopower Waves".

Opisane zjawisko naukowcy odkryli podczas przeprowadzania eksperymentu polegającego na spaleniu warstwy, którą pokryto ścianki nanorurek. Zainicjowane promieniem laserowym spalanie przebiegało wzdłuż nanorurki. Wytworzona wówczas fala cieplna (w temperaturze 3000 kelvinów) poruszała się tysiące razy szybciej od samego ognia i zmuszała do ruchu elektrony. Klikając w ten link możecie zobaczyć film, na którym widać, jak przebiegał eksperyment.

Dla tego niespotykanego do tej pory sposobu wytwarzania prądu już znaleziono zastosowania  - na razie są trzy.

1. Do produkcji mikroczujników wszczepianych do ciała - byłyby to działające praktycznie w nieskończoność urządzenia wielkości ziarenka ryżu, dzięki którym mozna by monitorować funkcje życiowe lub sprawdzać skład płynów ustrojowych.

2. Do pokrywania wielkich powierzchni wytwarzających prąd elektryczny dla całkiem pokaźnych rozmiarów maszyn.

3. Do wytworzenia maleńkich jak cząstki pyłu zawieszonego w powietrzu sensorów badających parametry środowiskowe.

Sceptycy uważają, że odkrycie przyniesie niewiele korzyści. Entuzjaści twierdzą, że na razie metoda wymuszania przepływu prądu poprzez fale cieplne jest jedynie niedopracowana. Trzeba popracować głównie nad poprawą efektywności, ponieważ na razie za dużo energii traci się w postaci światła oraz ciepła.

Najciekawszą implikacją wynikającą z eksperymentu jest to, iż gdyby udało się odkryć, jakimi warstwami reaktywnymi opłaca się pokrywać wnętrza nanorurek, by można było wytwarzać prąd zmienny, otworzyłoby to nowe możliwości dla  energetyki i dla przeciętnego zjadacza chleba. Ba, nawet mogłoby stać się "oknem" na świat zupełnie nowego obszaru badań - ponieważ naukowcy przyznają, że skoro odkryli nieznane do tej pory zjawisko, to jest całkiem prawdopodobne, iż uchylili wrót do nieznanego nam jeszcze świata zjawisk zachodzących w strukturach nano.