Ученые разработали новый тип крошечных водородных аккумуляторов, питающихся за счет расщепления атмосферной влаги. В будущем эта технология поможет ускорить зарядку устройств, продлить срок службы и уменьшить потери энергии при передаче.
В современных гаджетах и вычислительной технике находятся миллиарды транзисторов, управляющих электрическим сигналом, и все они питаются от одного аккумулятора. Такая конфигурация работает хорошо, но при передаче заряда от батареи к множеству компонентов, часть энергии теряется, поэтому есть возможности для улучшения. Исследователи из Массачусетского технологического института предлагают подключать каждый транзистор к собственному аккумулятору, чтобы повысить эффективность работы всей системы.
Они разработали наноразмерный аккумулятор, взаимодействующий с молекулами воды, присутствующими в окружающем воздухе. Когда влага контактирует с реакционноспособной внешней металлической частью батареи, она разделяется на Н2 и О. Высвободившийся водород попадает в ловушку внутри устройства, где хранится до момента использования. В таком состоянии аккумулятор заряжен.
Для того чтобы высвободить энергию, реакция протекает в противоположном направлении. Молекулы водорода двигаются обратно сквозь секцию реактивного металла, где соединяются со свободным кислородом.
В данный момент исследователи создали батареи толщиной 50 нм и показали, что их можно масштабировать от сантиметров до нанометров, а также придавать нестандартные формы. Эта особенность позволяет прикреплять их непосредственно к транзисторам или крошечным датчикам, находящимся на гибких подложках.
Изобретенные водородные аккумуляторы также продемонстрировали хорошую плотность энергии, которая в перерасчете на единицу объема превосходит многие используемые сегодня батареи.
Недавно ученые также усовершенствовали технологию электролиза морской воды.