EPFL разработала наноустройство для получения электричества из морской воды

Исследователи Лаборатории нанонауки в области энергетических технологий (LNET) Швейцарской высшей технической школы Лозанны разработали наноустройство, которое генерирует электрический ток за счёт испарения солёной воды под воздействием тепла и света. Работа опубликована в 2026 году.

Устройство построено на основе кремниевых наностолбиков и состоит из трёх слоёв: испарительного, ионопроводящего и зарядосборного. При нагреве солёная вода испаряется, положительные и отрицательные ионы разделяются, на границе жидкой и твёрдой фаз возникает электрическое поле, которое замыкается в виде тока во внешней цепи. Фотоны от источника света дополнительно возбуждают электроны кремния, а тепло усиливает отрицательный поверхностный заряд материала. Совокупность этих факторов увеличивает выработку энергии в пять раз по сравнению с устройствами без светового и теплового воздействия.

Зафиксированные характеристики устройства: напряжение — 1 В, удельная мощность — 0,25 Вт/м². Чтобы предотвратить разрушение кремниевых наностолбиков под действием солёной воды, исследователи нанесли на них защитное оксидное покрытие. Оно блокирует нежелательные химические реакции и сохраняет стабильность работы при длительном контакте с электролитом.

Трёхслойная конструкция позволила команде построить физическую модель процесса и выявить параметры, влияющие на мощность: концентрацию соли в воде и геометрию наностолбиков. Дальнейшая оптимизация этих параметров рассматривается как способ дополнительно повысить производительность.

Область применения разработки — автономные устройства без аккумуляторов: носимая электроника, датчики окружающей среды, сенсорные системы с питанием от воды и солнечного света.

Источник: Interesting Engineering