Явление, наречено термосилови вълни

Открито е неизвесно до сега явление, пораждащо електрически ток

Група учени от Масачузетския технологичен институт ( Massachusetts Institute of Technology, MIT)открили при изучаване на въглеродни нанотръби по-рано неизвестно явление, което според мнението на първооткривателите може да бъде използвано за производство на електричество. Топлинните вълни, разпространяващи се по нанотръбичките, са способни да увлекат електрони, пораждащи електричен ток.
Явлението е наречено термосилови вълни и открива ново поле за изследвания в областта на енергетиката. Съобщение за него е публикувано в началото на месеца в Nature Materials.
В новите експерименти нанотръбичките се покривали със слой радиоактивно гориво, освобождаващо топлина при изгаряне. Горивото се запалвало от единия край на тръбичката или с лазерен лъч, или с искра от високо напрежение . В резултат се образували вълни на изгаряне, бързо движещи се по нанотръбичката, както пламък по запален фитил. Скоростта на движение на вълните на изгаряне по протежение на тръбичката повече от хиляда пъти превъзхожда скоростта на движение на самото гориво и десет хиляди пъти -скоростта на обичайното разпространение на тази химична реакция извън ограничен обем. И което е по- важно - вълната увлича след себе си електрони от проводящите стенички на тръбичката.
Вълните на изгаряне се изучават повече от сто години, но докторантът Чой Вон Чжун в лабораториите в Страно бил първият, който успял да предскаже и да потвърди с експеримент, че подобни вълни при разпространение могат да пораждат електрически ток. Даже самите изследователи били поразени от внушителната величина на полученото напрежение. На този етап изходната енергия на системата за единица маса , сто пъти надвишава тази на литиево-йонните батерии.
Количеството на освободената енергия се оказало много по- голямо, отколкото предсказвала класическата теория. По принцип е известно, че много проводници са способни да създават електрически потенциал при температурна разлика във веригата(ефект на Зеебек), но при въглерода този ефект се проявява слабо. Новото явление е получило наименование "увличане на електрони”, тъй като се е разбрало, че скоростта на тяхното движение е тяснио свързана със скоростта на топлинната вълна. Изглежда че вълната на изгаряне „тегли” след себе си електроните, както морската вълна пренася към брега плаващия на повърхността боклук.
Сложно е да се предскаже практическото приложение на това откритие. Предполага се, че то може да се използва в свръхмалки електронни устройства – например в сонди с размер на оризово зърно, внасяни в човешкото тяло с цел медицински изследвания, или за разпръскване във въздуха. Обединяването на нанотръбите в големи масиви ще позволи да се осигури захранването на големи по размер устройства.
Технологията се нуждае от усъвършенстване - голяма част от енергията на изгаряне сега се губи във вид на топлина и светлина . Освен това учените разчитат, че ще могат да докажат още едно предсказание: използването за покритие в нанотръбичките на различни видове гориво, може да застави вълните да осцилират, пораждайки променлив ток. Съвременните батерии произвеждат само прав ток.