नया नैनोडिवाइस समुद्री जल को बिजली में परिवर्तित करता है, जिससे समुद्र की छिपी हुई ऊर्जा का उपयोग होता है

जब अलग-अलग लवणता वाले दो जल निकाय मिलते हैं, जैसे कि समुद्र में बहने वाली नदी, तो नमक के अणु स्वाभाविक रूप से उच्च से निम्न सांद्रता की ओर प्रवाहित होते हैं। इन प्रवाहों की ऊर्जा का उपयोग किया जा सकता है क्योंकि वे आवेशित कणों से बने होते हैं जिन्हें घुले हुए लवणों से बने आयन कहते हैं।

लेबरटन की शोध टीम ने एक नैनोस्केल सेमीकंडक्टर डिवाइस डिज़ाइन किया है जो डिवाइस में प्रवाहित आयनों और आवेशों के बीच "कूलम्ब प्रतिरोध" घटना का फायदा उठाता है। जैसे ही आयन डिवाइस में संकीर्ण चैनलों के माध्यम से प्रवाहित होते हैं, विद्युत क्षेत्र बल डिवाइस में चार्ज को एक तरफ से दूसरी तरफ ले जाते हैं, जिससे वोल्टेज और धाराएं बनती हैं।

शोधकर्ताओं ने अपने डिवाइस का अनुकरण करते समय दो आश्चर्यजनक व्यवहारों की खोज की। सबसे पहले, जबकि उन्हें उम्मीद थी कि कूलम्बिक ड्रैग मुख्य रूप से विपरीत आवेशों के बीच आकर्षण के माध्यम से उत्पन्न होगा, सिमुलेशन से पता चला कि यदि आवेशों के बीच प्रतिकारक बल होंगे तो डिवाइस ठीक उसी तरह काम करेगा। सकारात्मक और नकारात्मक दोनों तरह के आयन खिंचाव पैदा करते हैं।

"यह भी ध्यान देने योग्य है कि हमारे अध्ययन से पता चलता है कि एक प्रवर्धन प्रभाव है," लेबरटन के अनुसंधान समूह के स्नातक छात्र और अध्ययन के पहले लेखक मिंगे जिओंग ने कहा। "क्योंकि गतिमान आयन डिवाइस चार्ज की तुलना में बहुत बड़े होते हैं, आयन बड़ी मात्रा में गति को चार्ज में स्थानांतरित करते हैं, जिससे अंतर्निहित धारा बढ़ जाती है।"

शोधकर्ताओं ने यह भी पाया कि ये प्रभाव विशिष्ट चैनल विन्यास और सामग्री की पसंद से स्वतंत्र हैं, जब तक कि चैनल का व्यास आयनों और आवेशों के बीच पर्याप्त दूरी सुनिश्चित करने के लिए पर्याप्त संकीर्ण है।

शोधकर्ता, जो अपने निष्कर्षों का पेटेंट करा रहे हैं, जांच कर रहे हैं कि वास्तव में बिजली उत्पन्न करने के लिए उपकरणों की इन श्रृंखलाओं को कैसे स्केल किया जाए।

लेबरटन ने कहा, "हमारा मानना ​​है कि डिवाइस ऐरे का पावर घनत्व सौर कोशिकाओं के पावर घनत्व से मेल खा सकता है या उससे अधिक हो सकता है।" "बायोमेडिकल सेंसिंग और नैनोफ्लुइडिक्स जैसे अन्य क्षेत्रों में संभावित अनुप्रयोगों का उल्लेख नहीं किया गया है।