Ученые из Швейцарии разработали гидровольтаическую систему, которая генерирует электричество при испарении соленой воды. В отличие от предыдущих разработок, данное устройство использует тепло и свет не только для ускорения испарения, но и для управления движением ионов и электронов.
В 2024 году их лаборатория уже представляла платформу для изучения гидровольтаического эффекта — получения энергии при движении жидкости по заряженной поверхности. Теперь та же команда превратила эту платформу в работающее устройство.
Устройство состоит из кремниевых наностолбиков, между которыми остаются крошечные каналы для испарения воды. Вся конструкция разделена на три слоя: для испарения, для движения ионов и для сбора электричества. Такое разделение позволяет ученым точно настраивать каждый этап процесса.
Главное отличие разработки в том, что тепло и свет не просто ускоряют испарение, а управляют движением частиц. Свет возбуждает электроны в кремнии, а тепло усиливает отрицательный заряд на поверхности устройства. Одновременно с этим из-за нагрева в соленой воде ионы начинают смещаться, создавая разделение положительных и отрицательных зарядов. Это порождает электрическое поле, которое заставляет возбужденные электроны двигаться по цепи. Так возникает ток.
В результате добавление света и тепла увеличивает выработку энергии в пять раз. Устройство выдает 1 вольт и 0,25 ватта на квадратный метр. Благодаря оксидному покрытию на наностолбиках оно не разрушается в соленой воде даже при нагреве и освещении. Это главное преимущество, обеспечивающее долгую и стабильную работу.
Ученые считают, что такие наноустройства смогут питать автономные датчики там, где есть вода, тепло и солнце. Например, в системах экологического мониторинга, носимых гаджетах или устройствах интернета вещей.\
Читайте также: «В реакторе «Фукусимы-1» впервые после аварии измерили радиацию».