Tak przynajmniej twierdzi Yucheng Luan i jego współpracownicy, którzy stoją za publikacją zamieszczoną niedawno na łamach APL Materials. Jak podkreślają, wykorzystując zasoby powietrza i cieczy dostępne na Ziemi, można byłoby pozyskać ogromne ilości energii. Wszystko to za pośrednictwem urządzenia służącego do pozyskiwania energii molekularnej, opartego na energii pochodzącej z ruchu cząsteczek w cieczy.
Czytaj też: Temu akumulatorowi żadne warunki nie będą straszne. Kusząca alternatywa dla dotychczasowych modeli
Jak wykazały prowadzone eksperymenty, ruch ten może być używany w produkcji energii elektrycznej. Zanim jednak można było ogłosić sukces, członkowie zespołu skorzystali z materiału piezoelektrycznego w cieczy. Posłużył im on do wytworzenia elementów, za sprawą których możliwe stało się wprawienie w ruch zachodzący w skali molekularnej. Naukowcy porównują to do falowania wodorostów w oceanie, choć oczywiście na zupełnie inną skalę. Co więcej, zamiast wodorostów są elementy wykonane z tlenku cynku.
Jego właściwości piezoelektryczne sprawiają, że ruch falujący wytwarza potencjał elektryczny. Produkowana w ten sposób energia może być wykorzystywana do zasilania różnego rodzaju urządzeń, na przykład implantów przyszłości, choć w grę mają wchodzić nawet większe elementy, dostarczające energii liczonej w kilowatach. Wielką zaletą proponowanego podejścia jest to, iż nie jest ono zależne od zewnętrznych sił, co powinno zapewniać wysoką niezawodność.
Ruch na poziomie molekularnym może być wykorzystywany do produkcji energii za pośrednictwem materiałów piezoelektrycznych
To wielka zaleta względem obecnie stosowanych urządzeń, włącznie z tymi powszechnie kojarzonymi z odnawialnymi źródłami energii. Na przykład wiatr, woda czy słońce mogą być w pewnych okresach ograniczone. Wystarczy sobie wyobrazić bezwietrzny dzień, obniżony poziom wody w rzece czy też nocną porę. W takich sytuacjach elektrownie wiatrowe, wodne i słoneczne nie dostarczą energii – a już na pewno nie w takich ilościach, jakich byśmy potrzebowali.
Czytaj też: Świat przekroczy punkt krytyczny fotowoltaiki. O co chodzi?
Autorzy publikacji podsumowują, że przeprowadzone przez nich badania torują drogę w kierunku wytwarzania energii elektrycznej poprzez molekularny ruch termiczny cieczy, z wewnętrznej energii układu fizycznego. Ta jest zgoła odmienna od zwykłego ruchu mechanicznego. Jednym z największych wyzwań na najbliższą przyszłość będzie uporanie się z gęstością energii nowego urządzenia. Planowane eksperymenty mają obejmować różne ciecze, materiały piezoelektryczne, odmienne struktury oraz rozmiary prototypowych maszyn.