Mensen bouwen dammen en enorme turbines om de energie van watervallen en getijden om te zetten in elektriciteit. Om waterkracht op veel kleinere schaal te produceren, Chinese wetenschappers hebben nu een lichtgewicht stroomgenerator ontwikkeld op basis van koolstof nanobuisvezels die geschikt is om zelfs de energie van bloed dat door bloedvaten stroomt om te zetten in elektriciteit. Ze beschrijven hun innovatie in het tijdschrift Angewandte Chemie .

Voor duizenden jaren, mensen hebben de energie van stromend of vallend water voor hun doeleinden gebruikt, eerst om mechanische motoren zoals watermolens aan te drijven, om vervolgens elektriciteit op te wekken door gebruik te maken van hoogteverschillen in het landschap of zeegetijden. Het gebruik van natuurlijk stromend water als duurzame energiebron heeft als voordeel dat er (vrijwel) geen afhankelijkheid is van weer of daglicht. Zelfs flexibel, minieme stroomgeneratoren die gebruik maken van de stroming van biologische vloeistoffen zijn denkbaar. Hoe zo'n systeem zou kunnen werken, wordt uitgelegd door een onderzoeksteam van de Fudan University in Shanghai, China. Huisheng Peng en zijn collega's hebben een vezel ontwikkeld met een dikte van minder dan een millimeter die elektrische stroom opwekt wanneer ze wordt omringd door een stromende zoutoplossing - in een dunne buis of zelfs in een bloedvat.

Het constructieprincipe van de vezel is vrij eenvoudig. Een geordende reeks koolstofnanobuisjes werd continu rond een polymere kern gewikkeld. Van koolstofnanobuizen is bekend dat ze elektroactief en mechanisch stabiel zijn; ze kunnen in vellen worden gesponnen en uitgelijnd. In de voorbereide elektroactieve draden, de koolstof nanobuisplaten bedekten de vezelkern met een dikte van minder dan een halve micron. Voor stroomopwekking, de draad of "fiber-shaped fluidic nanogenerator" (FFNG), zoals de auteurs het noemen, werd aangesloten op elektroden en ondergedompeld in stromend water of eenvoudig herhaaldelijk in een zoutoplossing gedompeld. "De elektriciteit werd afgeleid van de relatieve beweging tussen de FFNG en de oplossing, " legden de wetenschappers uit. Volgens de theorie, er ontstaat een elektrische dubbellaag om de vezel, en dan vervormt de vloeiende oplossing de symmetrische ladingsverdeling, het genereren van een elektriciteitsgradiënt langs de lange as.

Het uitgangsvermogen van dit systeem was hoog. Vergeleken met andere soorten miniatuur energie-oogst apparaten, de FFNG zou een superieure energieconversie-efficiëntie van meer dan 20 procent laten zien. Andere voordelen zijn elasticiteit, afstembaarheid, lichtgewicht, en eendimensionaliteit, daarmee perspectief op spannende technologische toepassingen. De FFNG kan rekbaar worden gemaakt door de vellen gewoon rond een elastisch vezelsubstraat te draaien. Indien geweven in stoffen, draagbare elektronica wordt dus een zeer interessante optie voor FFNG-toepassingen. Een andere opwindende toepassing is het oogsten van elektrische energie uit de bloedbaan voor medische toepassingen. De eerste tests met kikkerzenuwen bleken succesvol.