Un team di ingegneri dell'Università dell'Alberta ha sviluppato un nuovo modo di produrre energia elettrica in grado di caricare dispositivi portatili o sensori che monitorano qualsiasi cosa, dalle condutture agli impianti medici. La scoperta stabilisce un nuovo standard mondiale nei dispositivi chiamati nanogeneratori triboelettrici producendo una corrente continua ad alta densità corrente:un grande miglioramento rispetto alle correnti CA di bassa qualità prodotte da altri gruppi di ricerca.

giugno Liu, uno studente di dottorato che lavora sotto la supervisione del professore di ingegneria chimica Thomas Thundat, stava conducendo ricerche non correlate a questi minuscoli generatori, utilizzando un dispositivo chiamato microscopio a forza atomica. Fornisce immagini a livello atomico utilizzando un minuscolo cantilever per "sentire" un oggetto, allo stesso modo in cui potresti conoscere un oggetto passandoci sopra un dito. Liu ha dimenticato di premere un pulsante che avrebbe applicato l'elettricità al campione, ma ha comunque visto una corrente proveniente dal materiale.

"Non sapevo perché stavo vedendo una corrente, " ha ricordato.

Una teoria era che si trattasse di un'anomalia o di un problema tecnico, o interferenza. Ma Liu voleva andare a fondo della questione. Alla fine ha appuntato la causa sull'attrito della sonda del microscopio sul materiale. È come strisciare su un tappeto e poi toccare qualcuno e dargli uno shock.

Si scopre che l'energia meccanica del cantilever del microscopio che si muove su una superficie può generare un flusso di elettricità. Ma invece di rilasciare tutta l'energia in un colpo solo, la squadra U di A ha generato una corrente costante.

"Molti altri ricercatori stanno cercando di generare energia nelle fasi del prototipo, ma le loro prestazioni sono limitate dalla densità di corrente che stanno ottenendo:questo è il problema che abbiamo risolto, " disse Liù.

"Questo è grande, " disse Thundat. "Finora, quello che gli altri team sono stati in grado di fare è generare tensioni molto elevate, ma non la corrente. Quello che Jun ha scoperto è un nuovo modo per ottenere un flusso continuo di alta corrente".

La scoperta significa che i generatori su nanoscala hanno il potenziale per raccogliere energia per dispositivi elettrici basati su movimenti e vibrazioni su nanoscala:un motore, traffico su una carreggiata, anche un battito cardiaco. Potrebbe portare alla tecnologia con applicazioni in tutto, dai sensori utilizzati per monitorare la forza fisica di strutture come ponti o condutture, le prestazioni di motori o dispositivi elettronici indossabili.

Liu ha detto che le applicazioni sono limitate solo dall'immaginazione.

I risultati dell'U of A compaiono nell'ultima edizione della rivista Nanotecnologia della natura .