Алмазные пружины в 3 раза эффективней хранят энергию, чем традиционные аккумуляторы

Для поддержания длительной автономной работы многочисленных современных электронных устройств требуются эффективные накопители энергии. Исследователи австралийского Технологического университета Квинсленда разработали новую углеродную наноструктуру, изготовленную из алмазных нанонитей, которая может быть использована для накопления механической энергии для носимых технологических устройств и биомедицинских приборов.

В настоящее время ученые ведут тестирование процесса накопления и высвобождения механической энергии пучка алмазных нанопотоков (DNT) - связки ультратонких одномерных углеродных нитей, которые накапливают энергию при скручивании и отдает при растяжении.

Новая углеродная структура потенциально могла бы стать миниатюрным источником питания для многочисленных устройств. Это могут быть и имплантированные биомедицинские сенсорные системы, контролирующие функции сердца и мозга, и небольшие роботы или электронных приборов. В перспективе такие накопители можно использовать в космической технике.

Ученые из Квинсленда обнаружили, что плотность запасенной энергии в таких «механических аккумуляторах» составляет 1,76 МДж/кг энергии, что выше на 4-5 порядков, чем запасенная энергия в традиционных пружинах из стали и в 3 раза превышает удельную емкость Li-Ion батарей.

Еще одним преимуществом механического накопителя является безопасность эксплуатации в любых условиях. Так основанная на химическом принципе литий-ионная батарея может взорваться при повышенной температуре и прекратить генерировать энергию при низких температурах.

Также нанонити из углерода не содержат токсичных веществ и не требуют введения специальных мер для утилизации. В ближайшее время ученые будут заняты изучением проблемы контроля процесса накопления и высвобождения энергии от пучков нанонитей.

Источник: EDU