Пружины из нанотрубок избавят человечество от аккумуляторов

Пружины из нанотрубок могут выступать в качестве аккумулятора механической энергии, который, в отличие от электрического, не подвержен воздействию окружающей среды и может хранить энергию неограниченно долго. К такому многообещающему выводы пришли исследователи Массачусетского технологического института (Massachusetts Institute of Technology), экспериментируя с кремниевыми нанотрубками. Обычные стальные пружины не могут конкурировать с аккумуляторами, поскольку уступают по удельной энергоемкости. Однако, если заменить сталь нанотрубками, этот показатель возрастет в 1000 раз и будет сопоставимым с электрическими накопителями. Группа исследователей под руководством Кэрола Ливермора (Carol Livermore) использовали «пружины», состоящие из нескольких миллионов нанотрубок. Толщина такого «накопителя» составляет несколько нанометров, а длина не превышает миллиметра.

Неоспоримым преимуществом таких механических аккумуляторов является неограниченно долгое хранение энергии без потерь и абсолютная невосприимчивость к неблагоприятным факторам окружающей среды (влажность, температура и другое). Разумеется, что до полной замены литий-ионных аккумуляторов «нанопружинами» пока далеко, и основная проблема заключается в преобразовании механической энергии в электрическую. Каждый такой накопитель придется снабжать миниатюрным электрогенератором. Впрочем, во многих случаях можно использовать накопленную энергию напрямую, минуя преобразование и соответствующие потери. «Нанопружины», к примеру, могут служить источником энергии для микродвигателей в MEMS-устройствах, а в перспективе и в более крупных системах. Примечательно еще одно свойство такого механического аккумулятора – возможность практически мгновенного «заряда» и постепенного «разряда» через систему редукторов, как в часовом механизме. В настоящее время исследователи работают над созданием более длинных «нанопружин» и даже целых систем из них.