Новий органічний пристрій може добувати енергію просто "з повітря": як він працює

Цей винахід відкриває шлях до створення нетоксичних, гнучких пристроїв, які в майбутньому зможуть живитися від кімнатної температури навколишнього середовища.

Дослідники з Університету Кюсю в Японії розробили пристрій, для роботи якого не потрібен температурний градієнт і охолоджувальний блок, що забезпечує компактність конструкції. Про це пише ресурс Interesting Engineering.

Цей підхід також може бути використаний для утилізації відпрацьованого тепла і його повторного використання, що робить його "гарячою" темою для досліджень і розробок.

"Основна ідея полягає в об'єднанні молекули-донора, яка може легко віддавати електрони, з молекулою-акцептором, що має сильну здатність віднімати електрони", — пояснили вчені. — "Існує лише обмежена кількість акцепторних матеріалів, які задовольняють цій вимозі".

Вивчивши базу даних, що містить понад 3000 речовин-кандидатів, команда оптимізувала конструкцію пристрою, використовуючи фталоціанін міді (CuPc) і гексадекафторофталоціанін міді (F16CuPc), а також додала фулерени для поліпшення термоелектричних властивостей пристрою. Оптимізована конструкція пристрою включала 180-нанометровий шар CuPc, 320-нанометровий шар F16CuPc, 20 нм фулерену і 20 нм BCP.

Напруга розімкнутого ланцюга пристрою становила 384 мВ, а щільність струму короткого замикання — 1,1 мкА на квадратний см, за максимальної вихідної потужності 94 нВт/см2, йдеться в заяві. "Значення струму становить менше ніж мікроампер/см2, але його відносно легко поліпшити, збільшивши велику площу", — додали дослідники.