Tým z Princetonské univerzity vyrobil silikonové piezočipy, které mohou být implantovány do lidského těla, kde s pomocí síly běžných dýchacích pohybů dokáží vyrábět elektrickou energii. Nové články se vyznačují až stonásobně vyšší účinností oproti stávajícím piezočlánkům a dokáží přeměnit až 80 procent mechanické energie na energii elektrickou.

Článek je vytvořen z keramických nanopásků, které jsou naneseny na podložce tvořené pružnou silikonovou gumou. Když je tento čip vystaven ohybu, dokáže efektivně a s vysokou účinností přeměnit mechanickou energii na elektrické napětí - elektřinu.

Pokud by byl tento materiál použitý například v podrážkách obuvi, dokázaly by články běhen běžného denního nošení bot vyrobit dostek energie pro napájení přenosné elektroniky. Mobilní zařízení by se stala více nezávislá na dobíječce zapojené v zásuvce.

Velmi slibnou aplikací je užití v lékařství k napájení kardiostimulátorů. Silikonový plátek s piezočipy, implantovaný do pacientova těla v oblasti hrudníku, by dokázal využít sílu dýchacích pohybů k výrobě energie pro dobíjení baterie kardiostimulátoru. Odpadl by tak doposud nezbytný chirurgický zákrok spojený s výměnou staré dosluhující baterie.

Princetonskému týmu se jako prvnímu podařilo úspěšně spojit silikonovou pryž a nanovlákna tvořená keramickou sloučeninou zirkonu a titanu (PZT), která má piezoelektrické vlastnosti - to znamená je pokud je vystavena mechanickému namáhání vytváří elektrické napětí. "PZT je 100 krát efektivnější než jiné piezoelektrické materiály," říká vedoucí projektu Michael McAlpine z Princetonské univerzity.

Nanovlákna materiálnu PZT jsou nanesena v rovnoběžných proužcích a na jednom milimetru jich je přibližně stovka, jeden vedle druhého. Na koncích jsou nanovlákna připojena k elektrodám a celek je  zapouzdřen v tenkém pružném siliconovém plátku - piezo-přyžovém čipu.

Použitý silikonový materiál je běžně užíván ke kosmetickým implantátům a řadě medicínských přístrojů. Jeho výhodou je tzv. biokompatibilita, dobrá snášenslivost živého organismu s tímto materiálem. Proto tyto články  mohou být implementovány přímo do lidského těla a z pohybů získávat energii k neustálému napájení implantovaných zařízení.

Vyrobený piezočip má ale další zajímavou vlastnou. Kromě toho, že při ohybu vytváří elektrické napětí, se může chovat i opačně - pokud je na plátek přivedeno napětí z vnějšího zdroje, plátek se prohne. Podle McAlpina tato vlastnost otevírá dveře k celé řadě dalších aplikací v přístrojích pro mikrochirurgii.

"Krásné je na to, že to lze stupňovat," dodává Yi Qi, McAlpinův spolupracovník. "Jakmile se zlepšíme ve výrobě těchto čipů, budeme schopni vyrobit větší a větší plátky piezočipů a tím získávat více energie."

Informace o novém materiálu byly uveřejněny v článku "Piezoelectric Ribbons Printed Onto Rubber for Flexible Energy Conversion," který vyšel v magazínu Nano Letters, vydávaném American Chemical Society.

Výzkum je financován U.S. Intelligence Community, společně s federální bezpečností a NSA.

Zdroj: Princeton University / Infojet.cz / rn

Pozn: vzhledem k tomu, kdo to financuje to vypadá spíš na čipování kriminálníků, nebo rovnou všech obyvatel, v horším případě na Matrix. Na druhou stranu, pokud by se ty gumové piezočipy udělaly dostečně velké a tenké, pak by mohly mít podobu praporků, které by prostě vlály ve větru a přeměňovaly mechanickou energii větru na elektřinu.  Hezké :o)

• 22/05/2010 09:16 - Hybridy na kolejích: více síly, méně emisí
• 15/05/2010 19:02 - DIY: Tryskáč do vaší garáže
• 13/04/2010 13:28 - 2015: LED osvětlení levnější než zářivky

• 03/02/2010 23:16 - Haiti: Ne zemětřesení, ale lidé způsobili tragedii
• 03/01/2010 17:23 - Výběr událostí ve vědě v roce 2009
• 29/12/2009 00:31 - Postav elektromobil, vyhraj milion
• 25/12/2009 00:35 - Silvestrovská noc s Modrým měsícem
• 16/12/2009 15:54 - 96 tisíc otáček za minutu