Новый кантилевер для преобразования световой и тепловой энергии в электрическую на основе пленки из нанотрубок

Учёные из Луизианского технологического университета (США) сконструировали устройство в виде кантилевера для преобразования световой и тепловой энергии в электрическую.

Длина кантилевера составляет 20 мм. В его верхней части располагается плёнка из углеродных нанотрубок, которые поглощают фотоны. Ниже находятся никелевый электрод и слой одного из самых популярных пьезоэлектрических материалов — цирконата-титаната свинца (PZT). Суть пьезоэффекта, напомним, заключается в поляризации диэлектрика под действием механических напряжений.

Рис. 1. Схема устройства (иллюстрация из журнала Applied Physics Letters).

При попадании видимого и (или) инфракрасного излучения на кантилевер он изгибается, за счёт чего и происходит преобразование энергии. Главной особенностью своей разработки авторы считают то, что под действием излучения конец кантилевера самопроизвольно совершает колебания, обеспечивая бесперебойную работу устройства.

Мы случайно обнаружили это в лаборатории, а затем выяснили, что кантилевер ведёт себя так и при облучении солнечным светом», — говорит руководитель научной группы Лун Цюэ (Long Que).

В опытах устройство выдавало 2,1 мкВт при интенсивности падающего излучения в 0,13 Вт/см². Оптимизируя конструкцию, физики надеются серьёзно улучшить этот показатель.