Всегда заряженный смартфон — не миф

На Новой сцене Александринского театра 14 октября прошла IV Международная научно-практическая конференция «Световой Дизайн 2017». Доктор Янг Бай из Университета Оулу в Финляндии  выступил с лекцией о новых материалах и рассказал, как можно эффективно использовать механическую энергию, держать наши гаджеты полностью заряженными и не путаться в проводах.

Что такое перовскиты?

Перовскиты — семейство минералов, многие из которых обладают способностью перерабатывать либо тепловую, солнечную, либо механическую энергии по очереди. Некоторые из видов этих соединений пригодны для создания элементов, преобразующих солнечный свет в электричество — пироэлектрики. Другие получают энергию благодаря изменению своей формы, температуры или давления — пьезоэлектрики.

Перовскиты имеют недостатки. Например, вы не получите никакой энергии в облачную погоду или в тех случаях, когда материал не деформируется. Тогда ученые выходят из положения, создавая устройства из нескольких типов материалов. Однако это увеличивает приборы в размере и делает неудобными.

Что такое KBNNO?

KBNNO — определенный тип перовскитов. Он назван по первым буквам входящих в его состав веществ: K— калий, Ba — барий, Ni — никель, Nb — ниобий, O — кислород. Этот кристалл перовскита может использовать энергию от тепла, видимого света и изменения внешнего давления.

 Все вокруг ассиметрично. «Посмотрите на наше лицо. Если сложить две правые стороны лица вместе, получается нелепая картинка, так как оно асимметрично. Такое явление наблюдается и в науке», — утверждает ученый. 
Если посмотреть на кристаллическую решетку KBNNO сбоку, то она кажется симметричной. В некоторых случаях, атомы могут быть смещены вверх, вниз, вправо или влево. Уникальность такого типа минералов именно в их асимметричной структуре. Как и все перовскиты, KBNNO — это сегнетоэлектрик, заполненный крошечными электрическими диполями. Когда сегнетоэлектрики претерпевают изменения температуры, их диполи перестраиваются, создавая электрический ток.

С чего начать? 

Ежедневно мы совершаем различные типы механических движений. Всю эту энергию ученые планируют собирать и использовать, чтобы заряжать наши гаджеты. Даже встречный ветер на утренней пробежке — станет еще одним источником энергии для питания смартфона. 
Сегодня ученые думают, как решить проблемы глобальной нехватки энергии. Устанавливают солнечные батареи, ветряные турбины. Хотя чаще мы сталкиваемся с недостатком энергии гораздо меньших масштабов: даже зарядки на наших смартфонах не хватает на весь день. 

Что нас ждет в скором будущем? 

В ближайшее время будет построен прототип «мульти- энергетического» устройства. Оно сможет работать на протяжении 10 лет, без затраты на дополнительные материалы, подпитываясь возобновляемыми источниками энергии. Но самое главное — мы избавимся от большого количества проводов. 

«Революционность технологии заключается в том, что раньше для получения энергии использовали свет, тепло или движение. Теперь, для этого необходимы свет, тепло и движение. Разница в одном союзе, но значительная», — уверен Янг Бай. Такое открытие подтолкнет развитие умных городов, а мы перестанем волноваться, что в самый важный момент на дисплее телефона загорится: «Осталось 5 %». 

Материал опубликован в газете «Мегабайт»