Солнечные зайчики на службе нанотехнологий

Американские физики построили два миниатюрных устройства, которые плавают по поверхности воды, движимые силой солнечного света практически напрямую: в необычных изделиях нет ни солнечных батарей, ни электроники и даже ни одной подвижной детали. Это исследование возглавили профессора Алекс Зеттл и Жан Фречет из Калифорнийского университета, сообщает MEMBRANA со ссылкой на Technology Review

.

Оба крошечных устройства покоятся на воде за счёт сил поверхностного натяжения и приводятся в движение также за счёт этих сил.

• Первый «кораблик» создан из тонкого листа прозрачного пластика, а в поперечнике он насчитывает около сантиметра. Одна сторона этого изделия покрыта целым лесом из стоящих вертикально миллиардов углеродных нанотрубок. Они способны поглотить почти весь упавший на них свет.

Alex Zettl

Если на один край этой лодки посветить ярким светом этот край моментально нагреется и нагреет прилегающий к нему тонкий слой воды. А поскольку сила поверхностного натяжения падает с ростом температуры, возникает дисбаланс, толкающий плавающую пластинку вперёд. Таким образом, учёные научились произвольно менять траекторию своего «кораблика», который словно следовал за солнечным зайчиком.

• Второе устройство, построенное калифорнийцами, работает по тому же принципу, но отличается формой и распределением нанотрубок. Это «пропеллер» с четырьмя лопастями, также плавающий на воде за счёт поверхностного натяжения. При направлении на него солнечного света он начинает вращаться с темпом до 70 оборотов в минуту.

Jean Fréchet

Зеттл поясняет, что красота разработки — в устранении промежуточных стадий преобразования энергии, как было бы, если «кораблики» передвигались бы за счёт электричества, вырабатываемого от света. При этом эффективность преобразования излучения в движущую силу высока, поскольку «силы поверхностного натяжения очень мощные», — поясняет профессор.

• Данный принцип движения, уверены авторы опыта, можно распространить как на изделия гораздо меньшего масштаба (различные микромеханические устройства), так и на большие механизмы. В частности, Зеттл и его соратники намерены апробировать нанотрубочный привод на макроскопических устройствах. Есть надежда, что такие «лодки» или «роторы» смогут приводить в движение электрические генераторы (заменяя тем самым солнечные батареи) либо водяные насосы.

http://www.strf.ru/science.aspx?…

Harnessing Direct Solar Power for Propulsion

http://www.technologyreview.com/energy/22423/