"Генератор Чжуна" - в Китае изобретен вечный нанодвигатель

Китайский ученый Чжун Линь Ван из Шанхайского университета получил одну из самых престижных в мире премий «Глобальная энергия». Инженер создал наногенераторы, которые будут производить электричество прямо из воздуха.

«Генераторы Чжуна» можно применять в интернете вещей, робототехнике, нейросетях. С их помощью можно делать даже «умную» одежду. Так что китайское открытие просто перевернет современный мир.

Наногенераторы, которые создал профессор Чжун, основаны на трибоэлектричестве. Это когда разряд тока возникает от изгибания или трения двух тел. Такой тип электричества известен человечеству, пожалуй, дольше всего: еще древний человек, наверное, пытался погладить кошку или собаку и заметил искорки на пальцах.

Потом особо наблюдательные заметили, что разряды тока возникают, например, на лопастях вертолета и крыльях самолета, в паровых трубах и нефтепроводах — то есть везде, где есть трение. Причем заряд мощный. Скажем, в трубопроводах напряжение может достигать 90 киловольт, что может привести даже к пожару. А напряжение статического электричества на вращающихся лопастях вертолета доходит до 200 киловольт, чуть меньше, чем в бытовой розетке.

Могут накапливать электрический заряд даже артиллерийские снаряды. И это может мешать работе электроники, например, при прицеливании.

Гигантские заряды возникают на комических кораблях, у которых из-за огромной скорости возникает сильное трение об атмосферу Земли. Такие сигналы могут создавать помехи для связи. Поэтому запуск космических кораблей откладывают, когда из-за погодных условий может возникнуть сверхсильный заряд.

В промышленности, медицине, да и во многих других отраслях статическое электричество считается вредным. На американских заводах, например, с 1997 года Агентство по охране окружающей среды требует устанавливать датчики для обнаружения трибоэлектричества. А в медицинских клиниках тщательно подходят к выбору материалов и дизайна приборов, чтобы не возникало заряда.

Но такое электричество можно использовать и во благо, что доказал китайский ученый.

Наногенераторы могут быть самыми необычными. Например, состоять из специальных волокон, вплетенных в одежду. Такие волокна будут накапливать электроэнергию. вырабатываемую при движении, для зарядки портативных устройств, таких как медицинские датчики, «умных часы» или даже мобильные телефоны. Можно из таких волокон шить целые костюмы, которые будут «работать» от движения владельца.

А для пловцов можно сделать бионические растягивающиеся электрогенераторы, имитирующие структуру ионных каналов электрического угря.

«Генераторы Чжуна» можно делать из самых разных материалов — алюминия, ПВХ, силикона, фторопласта. Причем механическая энергия преобразуется в электрическую напрямую, так что эффективность наногенераторов огромная — до 85%. Это лишь чуть меньше, чем у самых современных автомобильных электродвигателей. И почти вдвое больше, чем у двигателя внутреннего сгорания.

Наногенераторы, берущие энергию почти из воздуха, нужны для работы датчиков. А без таких датчиков немыслим современный интернет вещей, сбор больших данных и искусственный интеллект. На основе статического электричества могут подзаряжаться самые разные датчики — давления, прикосновения, ускорения, химические, акустические, фотоэлектрические.

Китайские ученые разработали даже систему человеко-машинного интерфейса на основе «генераторов Чжуна», которая может преобразовывать микродвижения моргания в управляющие команды. Такой прибор можно гибко закрепить на дужке для очков для отслеживания движений глаз.

Благодаря интеграции «генераторов Чжуна» с простой схемой обработки сигналов и модулем беспроводного передатчика была разработаны система управления «умным домом». Текст тоже можно набирать без помощи рук.

«Генераторы Чжуна» могут вывести на новый уровень сетевую безопасность, особенно в банковской сфере. Можно делать полностью автономные датчики для аутентификации. Например, на основе динамики нажатия клавиш. Точность опознавания приближается к 99%.

Кто двигается больше всего? Правильно, спортсмены! Вот для них можно создавать датчики и сенсоры на основе «генераторов Чжуна», которые будут замерять, например, сердечный ритм или ритм дыхания.

Есть и более продвинутые технологии. Группа китайских ученых разработала гибкий и прочный электрогенератор на древесной основе для изготовления «умного» стола для пинг-понга. Такой генератор может напрямую преобразовывать удары шарика о поверхность стола в электрические сигналы.

Датчик собирает данные о траектории движения шарика. Благодаря этому можно дать научно обоснованную оценку тренировок и рекомендации. А заодно помочь судьям в принятии решений в режиме реального времени.

На основе «генератора Чжуна» создали даже сверхсовременный очиститель воздуха.

В отличие от громоздких агрегатов, которые постоянно гудят в центре комнаты, такие очистители — компактные. А подзарядить их можно, всего лишь потерев друг об друга ткани из нейлона и фторопласта. Использовать такие приборы можно и в промышленности.

Как видно, способов применения открытия профессора Чжун Линь Вана множество и число их будет увеличиваться.