Nizovi nanokristala isporučuju učinkovitu bežičnu energiju

Istraživači sveučilišta CU Boulder kažu da zamislimo osobu na zemlji koja upravlja letećim dronom koji prikuplja energiju iz laserske zrake, umjesto da nosi nezgrapnu ugrađenu bateriju.

U novoj studiji, istraživači Boulderovog Odjela za kemijsko i biološko inženjerstvo razvili su novi otporni fotomehanički materijal koji može transformirati svjetlosnu energiju u mehanički rad bez topline ili električne energije, nudeći inovativne mogućnosti za energetski učinkovite, bežične i daljinski upravljane sustave. Njegov široki potencijal obuhvaća različite industrije, uključujući robotiku, zrakoplovstvo i biomedicinske uređaje.

Materijal se sastoji od sićušnih organskih kristala koji se počinju savijati i podizati stvari kada su izloženi svjetlu. Istraživanje pokazuje da ovi fotomehanički materijali nude obećavajuću alternativu električno ožičenim aktuatorima, s potencijalom za bežično upravljanje ili napajanje robota ili vozila. Također, poboljšanje učinkovitosti izravne pretvorbe svjetla u rad nudi mogućnost izbjegavanja glomaznih sustava za upravljanje toplinom, kao i teških električnih komponenti.

Inovativni pristup uključuje korištenje nizova sićušnih organskih kristala unutar polimernog materijala koji podsjeća na spužvu zbog svojih sitnih rupica. Kako kristali rastu unutar pora polimera mikronske veličine, njihova trajnost i proizvodnja energije nakon izlaganja svjetlosti značajno se povećavaju. Njihova fleksibilnost i jednostavnost oblikovanja čine ih vrlo svestranim za širok raspon primjena.

Kada materijal promijeni oblik s pričvršćenim teretom, on radi poput motora ili aktuatora i pomiče teret. Kristali mogu pomicati objekte mnogo veće od sebe. Na primjer, traka kristala od 0,02 mg uspješno podiže najlonsku kuglu od 20 mg, podižući 10.000 puta veću masu od svoje vlastite mase.

Istraživanje objavljeno u časopisu Nature Materials možete pronaći na ovoj poveznici.