Солнце, вода и нанотрубки

Солнечные зайчики на службе нанотехнологий

Американские физики построили два миниатюрных устройства, которые плавают по поверхности воды, движимые силой солнечного света практически напрямую: в необычных изделиях нет ни солнечных батарей, ни электроники и даже ни одной подвижной детали. Это исследование возглавили профессора Алекс Зеттл и Жан Фречет из Калифорнийского университета, сообщает MEMBRANA со ссылкой на Technology Review

sunlight.jpg .

Оба крошечных устройства покоятся на воде за счёт сил поверхностного натяжения и приводятся в движение также за счёт этих сил.

  • Первый «кораблик» создан из тонкого листа прозрачного пластика, а в поперечнике он насчитывает около сантиметра. Одна сторона этого изделия покрыта целым лесом из стоящих вертикально миллиардов углеродных нанотрубок. Они способны поглотить почти весь упавший на них свет.

Alex_Zettl.gif Alex Zettl

Если на один край этой лодки посветить ярким светом этот край моментально нагреется и нагреет прилегающий к нему тонкий слой воды. А поскольку сила поверхностного натяжения падает с ростом температуры, возникает дисбаланс, толкающий плавающую пластинку вперёд. Таким образом, учёные научились произвольно менять траекторию своего «кораблика», который словно следовал за солнечным зайчиком.

  • Второе устройство, построенное калифорнийцами, работает по тому же принципу, но отличается формой и распределением нанотрубок. Это «пропеллер» с четырьмя лопастями, также плавающий на воде за счёт поверхностного натяжения. При направлении на него солнечного света он начинает вращаться с темпом до 70 оборотов в минуту.

Jean_Frechet_.jpg Jean Fréchet

Зеттл поясняет, что красота разработки — в устранении промежуточных стадий преобразования энергии, как было бы, если «кораблики» передвигались бы за счёт электричества, вырабатываемого от света. При этом эффективность преобразования излучения в движущую силу высока, поскольку «силы поверхностного натяжения очень мощные», — поясняет профессор.

  • Данный принцип движения, уверены авторы опыта, можно распространить как на изделия гораздо меньшего масштаба (различные микромеханические устройства), так и на большие механизмы. В частности, Зеттл и его соратники намерены апробировать нанотрубочный привод на макроскопических устройствах. Есть надежда, что такие «лодки» или «роторы» смогут приводить в движение электрические генераторы (заменяя тем самым солнечные батареи) либо водяные насосы.

http://www.strf.ru/science.aspx?…

Harnessing Direct Solar Power for Propulsion

http://www.technologyreview.com/energy/22423/



nikst аватар
  • Весёлые ребята. Вроде бы и исследуют, вроде бы играют… А тем временем напали на интересный феномен, который может проложить путь к полезным приложениям. А, может быть, и нет… Но как раз вот эти качества: наблюдательность, любознательность и настойчивость – и отличают настоящих учёных. Именно так вот обычно и делаются великие открытия…