Финны научили материал вырабатывать электричество из трех источников
Исследователи из Университета Оулу в Финляндии представили материал, способный вырабатывать электричество из трех источников: света, тепла и механической энергии. Это исследование стало продолжением предыдущей работы, опубликованной в феврале, но теперь ученые немного изменили состав и продемонстрировали образцы материала и его свойства. Работа опубликована в журнале Advanced Materials.
При движении человек выделяет большое количество энергии, проявляющейся в виде тепла и энергии движения тела. Существуют разработки, которые позволяют извлекать часть этой энергии и использовать ее для работы носимых устройств, таких как механические часы с автоподзаводом или современные умные часы и браслеты. Но такие генераторы электричества используют либо один источник энергии, либо комбинируют несколько материалов и конструкций.
Ученые из Университета Оулу решили создать один материал, который сможет вырабатывать электричество от различных источников, тем самым получая больше энергии и диверсифицируя ее. Они решили использовать перовскит состава (K0.5Na0.5)NbO3, легированный двумя процентами Ba(Ni0.5Nb0.5)O3−δ. Известны кристаллы со структурой перовскита, которые проявляют фотоэффект, обладают пироэлектрическими или пьезоэлектрическими свойствами. Но ученым впервые удалось объединить их в одном материале.
Ученые продемонстрировали свойства материала, присоединив к нему электроды, подключенные к измерителю тока. Материал подвергался всем трем типам воздействий поочередно: на него светила лампа, дул горячий воздух из промышленного фена, и ученый нажимал пальцем на образец. Во всех трех случаях в образце начинал протекать электрический ток. Необходимо отметить, что на данный момент материал способен показывать плотность тока не более нескольких наноампер на квадратный сантиметр, поэтому пока применения материала сильно ограничены.
В 2016 году американские ученые представили материал, способный вырабатывать электричество из прикосновений, и создали на его основе клавиатуру и дисплей, которым для работы хватает энергии прикосновений пальцев. А в 2017 году та же исследовательская группа обнаружила в материале обратный эффект — преобразование электрической энергии в механические колебания, и создала флаг с тонким динамиком внутри.
Григорий Копиев
Как развитие технологий позволило нащупать «топологическое решение» загадки шизофрении
Шизофрения — одна из самых загадочных и сложных болезней человека. Уже более ста лет ученые пытаются понять причины ее возникновения и найти ключ к терапии. Пока эти усилия не слишком успешны: до сих пор нет ни препаратов, которые могли ли бы ее по-настоящему лечить, ни даже твердого понимания того, какие молекулярные и клеточные механизмы ведут к ее развитию. О том, как ученые бьются с «загадкой шизофрении» мы уже неоднократно писали: сначала с точки зрения истории психиатрии, затем с позиции классической генетики (читателю, который действительно хочет вникнуть в суть проблемы, будет очень полезно сначала прочитать хотя бы последний текст). На этот раз наш рассказ будет посвящен новым молекулярно-биологическим методам исследования, которые появились в распоряжении ученых буквально в последние несколько лет. Несмотря на сырость методик и предварительность результатов, уже сейчас с их помощью получены важнейшие данные, впервые раскрывающие механизм шизофрении на молекулярном уровне.