Нанопленки как источник энергии будущего: в ННГУ рассказали, когда россияне смогут заряжать смартфон от своего тела

При соединении марганца и кремния в вакууме образуется  наноплёнка. Лазер распыляет сначала кремниевую, а затем марганцевую мишень. Дальше к ней делают контакт. Причём, он должен быть долговечным.(После этих манипуляций и проволоку, чтобы ток по ней отводился к конкретному устройству.

Кирилл Жидяев, Аспирант физического факультета, младший научный сотрудник НИФТИ ННГУ: «Мы его припаиваем к корпусному элементу, который является теплоотводящим, чтобы тепло отводил. Во-вторых, чтобы мы могли к нему подключить какие-то контакты». 

За счёт чего возникает электрическая энергия? Это явление называется эффект Зеебека. Когда разные концы проводников разогреты до разных температур, появляется электрическое напряжение. Обычно, небольшое. Но на некоторых материалах можно получить высокую степень электрической энергии. К таким и относится силицид марганца. 

Даниил Здоровейщев, студент 4-го курса физического факультета, лаборант НИФТИ ННГУ: «Цифровой мультиметр для того, чтобы измерить напряжение. Втыкаем два электрода, между ними зажимаем наш термоэлектрический преобразователь энергии. Начинаем его греть. Буквально от тепла рук. И сразу видим, что сигнал начинает изменяться».

По словам учёных, такие плёнки могут генерировать электричество в космосе. Встроенные в обшивку космических кораблей, они снижают вес и энергозатраты оборудования. А если вшить их в одежду, то и телефон можно будет заряжать от куртки. У наручных часов с таким преобразователем никогда не сядет батарейка, потому что заряжаться они будут от температуры тела. Но пока не решена вот какая проблема - у плёнки должна быть подложка, несущая конструкция. И часто она портит все свойства плёнки. Поэтому нижегородские учёные начали создавать разные подложки, которые можно даже растворить в воде.

Михаил Дорохин, Доктор физико-математических наук, ведущий научный сотрудник лаборатории спиновой и оптической электроники НИФТИ ННГУ: «Есть установки, например, которые могут вырабатывать несколько десятков киловатт энергии, но их габариты - это сотни килограмм. Нужно улучшать характеристики: уменьшать вес, повышать КПД. Повышать мощность, и это как раз направление работы нашей лаборатории - синтезировать пленки, а потом применять какие-то методы, чтобы повысить их мощность, чтобы они весили не 10 кг, а, допустим, кг».

Разработка запатентована в мае этого года. Физики ННГУ планируют повысить эффективность генерации электричества, совмещая в пленке разные термоэлектрические наноматериалы.

21 сентября 2022 года, ГТРК "Нижний Новгород"