Создана бумага, генерирующая электричество

В последнем выпуске ежемесячного научного журнала ACS Nano появилась публикация, в которой описывается новая прозрачная бумага, способная генерировать электричество при касании пользователем.

Новинка может использоваться для создания сенсорных экранов, которые сами обеспечивают себя питанием, а также в качестве чувствительной к касаниям кожи для протезов, в системах безопасности для охраны предметов искусства и документов.

Исследования в области создания бумажной электроники активизировались в последние десять лет. Ожидается, что ученым удастся создать легкие, гибкие и недорогие устройства, использующие возобновляемое сырье. Целью является использование бумаги в качестве основы для микросхем вместо стекла или пластика. Для электроники высокого качества ученые остановились на так называемой нанобумаге, выполненной из целлюлозных волокон диаметром несколько нанометров (в обычной бумаге размер волокон составляет около микрометра). Благодаря более тонким нитям такая бумага выглядит прозрачной. Кроме того, она гибкая, как пластик. Несколько групп учёных сумели создать светодиоды, транзисторы и антенны на основе нанобумаги. Но такие устройства требуют внешнего источника питания.

Ученые из Университета Мэриленда и Университета науки и технологий Гуажоня решили сделать электронику на базе нанобумаги автономной. Они разработали генератор, преобразующий механическую энергию в электрическую. Для своего устройства изобретатели использовали углеродные нанотрубки, которыми покрывались два листа нанобумаги, играющих роль электродов. Генератор использует явление электростатической индукции. Нажатие в одном месте экрана уменьшает объем воздушных промежутков, благодаря чему электроды становятся ближе друг к другу, баланс зарядов между ними нарушается и создает постоянный ток. По утверждению разработчиков, предложенный ими генератор имеет габариты всего 2 х 2 см, а его мощности хватит для питания небольшого жидкокристаллического дисплея.

 В Институте технологий Джорджии раньше была разработана схожая технология, но прозрачные сенсоры в ней делались из пластика. Что касается нового изобретения, то это первая демонстрация прозрачного «самопитающего» генератора, сделанного из бумаги.