Исследователи из Университета Иллинойса в Урбане-Шампейне представили новое наноустройство, способное преобразовывать разницу в солености морской и пресной воды в электроэнергию. Это устройство, представленное в журнале Nano Energy, использует явление "кулоновского сопротивления" для преобразования ионного потока в электрический ток.
Исследователи утверждают, что их устройство может извлекать энергию из естественных ионных потоков, возникающих на границе морской и пресной воды. Принцип работы заключается в использовании электрически заряженных частиц, или ионов, присутствующих в потоках с разной соленостью.
Наноразмерное полупроводниковое устройство разработано таким образом, чтобы использовать кулоновское сопротивление между текущими ионами и электрическими зарядами в устройстве. При прохождении ионов через узкий канал устройства возникают электрические силы, создавая напряжение и электрический ток.
Исследователи отмечают несколько интересных аспектов своего устройства. Во-первых, они обнаружили, что оно эффективно работает как при силе притяжения, так и при отталкивании электрических сил между ионами. Кроме того, устройство проявляет эффект усиления, который повышает основной электрический ток.
Ученые подчеркивают универсальность и потенциал своего устройства в области энергетики. Они утверждают, что плотность мощности массива таких устройств может быть сопоставима или даже превосходить плотность мощности солнечных элементов. Кроме того, исследователи рассматривают возможность применения этой технологии в биомедицинском зондировании и нанофлюидике.