Mobiltelefon akkumulátorok: feltöltés hanghullámokkal?

Egy olyan mobiltelefon, amely sosem merül le, mert a telefonbeszélgetések során keletkező hanghullámok újra feltöltik - fantasztikusnak hangzik, de egyáltalán nem olyan lehetetlen, mint gondolnánk. Amerikai kutatók felfedezték, hogy nanoméretű piezoelektromos alkatrészek képesek a nyomáshullámokból energiát kinyerni.

A mobil készülékek (laptopok, mp3 lejátszók, stb.) egyik leggyengébb pontja az akkumulátorainak alacsony kapacitása és élettartama. A gyártóknak mindeddig nem sikerült olyan kisméretű telepeket előállítaniuk, amelyek egy feltöltéssel hosszabb ideig képesek lennének ellátni a szerkezeteket energiával. Tahir Cagin, a vegyészmérnöki tudományok professzora a Texas A&M Egyetemről a Houstoni Egyetemen kutató kollégáival együtt felfedezett egy olyan technológiát, melynek segítségével apró méretű, önmagukat feltölteni képes akkumulátorokat lehet létrehozni.

A technológia alapját piezoelektromos alkatrészek jelentik, amelyek önmagukban még nem jelentenek újdonságot. A görög „piezin” (nyomni) szóból származik ezeknek az apró kristály vagy kerámia alapú elemeknek az elnevezése, amelyek nyomás hatására feszültséget hoznak létre, elektromos mezők hatására pedig megváltoznak a tulajdonságaik. Prof. Cagin és a kutatócsoportja felfedezték, hogy a piezokristályok viselkedése jelentős mértékben megváltozik, ha lekicsinyítik őket.

Prof. Cagin elmondása szerint amennyiben nanométeres dimenziókra kicsinyítjük az anyagokat, úgy bizonyos szempontból drasztikusan megváltoznak a tulajdonságaik. A kutatásaik során megmutatták, hogy 20 és 23 nanométeres méretek között a piezokristályok hatásfokát jelentős mértékben fel lehet javítani. Nagyobb méretű kristályok esetén megfelelően nagy nyomás szükséges ahhoz, hogy feszültség alakulhasson ki. Ezzel szemben nanométeres dimenziókban a legkisebb nyomászavarások, például a hanghullámok is elegendőek ehhez.

Prof. Cagin a „Physical Review B” című szaklapban elmondta, hogy a gázokban, folyadékokban és szilárd testekben fellépő nyomáshullámokat fel lehet használni nano- és mikronagyságú berendezések energiaellátására. Főleg az alacsony energia-felvétellel rendelkező készülékek, így például mobiltelefonok, PDA-k, mp3 lejátszók működhetnének piezo-akkumulátorok segítségével. Hozzá kell azonban tenni, hogy a kutatások még csak a technológia alapjait fektették le, a sorozatgyártásig várhatóan még sok évet kell várni.
(Texas A&M University – NPO)

Forrás: www.scinexx.de

Bárdossy Gergely