Топливо для нанороботов: Наногорение и нановзрывы
Наноструктурированный пористый кремний при определенных условиях способен гореть и взрываться, при этом энергетический эффект этих процессов выше, чем у углеводородных материалов, которые являются основой практически любого современного топлива. Обнаруженный в БГУ Информатики и Радиоэлектроники эффект открывает возможность обеспечения энергией наномеханических и наноэлектронных устройств.
Активизация микроисточника энергии может осуществляться электрическим, термическим или механическим сигналом. Интересно, что при толщине слоя пористого кремния меньше 60 мкм наблюдается процесс горения, а при толщине больше 60 мкм происходит взрыв.
С использованием этого механизма уже были изготовлены микроскопические приводы, способные на «нанотопливе» преодолевать расстояния в несколько метров! Оценочные расчеты показывают, что эффективность преобразования энергии горения в кинетическую энергию достигает 50%.
Более высокая удельная энергия, которая выделяется при взрыве, открывает принципиально новые возможности для использования пористого кремния. К примеру, «взрывное» разделение кремниевой пластины на отдельные чипы: по сравнению с традиционными методами лазерного и алмазного разделения кремниевых пластин данный метод демонстрирует ряд преимуществ. К другим возможным практическим применениям взрывов пористого кремния следует отнести изготовление самоуничтожающихся кремниевых чипов или экологически безопасных пиротехнических схем.
К появлению нанороботов ученые готовятся весьма активно. Для них разрабатываются не только механика, системы связи, топливо, но и электрогенераторы — мы писали об этом в заметке «Источник-с-пальчик».
«Нанометр»