Кунио Симада, профессор гидромеханики и энергетики Университета Фукусимы (Япония), разработал новый вид резины, которая преобразует в электричество одновременно и солнечную энергию, и кинетическую энергию механических вибраций. Автор говорит, что это первый в мире материал такого рода.
Кунио Симада – эксперт по электропроводной резине, на его счету ряд открытий в этой и смежных областях. С 1991 г. им опубликованы 95 научных статей, в том числе 89 на английском языке. Все работы посвящены магнитным компаундам, то есть разным вариантом электропроводных жидкостей и растворов.
Подобная резина может найти широкое применение во многих сферах. Например, как искусственная кожа для роботов, упругий корпус телефонов и других электронных гаджетов. Такой корпус станет не только ударостойким, но и сможет накапливать энергию от каждой вибрации или падения. В таком же качестве (ударостойкость) материал может использоваться и в робототехнике. Резину с зарядкой от солнца и вибраций удобно использовать для электропитания мультикоптеров, автомобилей, протезов и прочей носимой электроники. К изобретению уже проявили интерес роботехнические компании.
Новое вещество образовано из натурального каучука. Обычно в промышленности резину получают из натурального или синтетического каучука методом вулканизации – смешиванием с вулканизирующим веществом (обычно с серой) с последующим нагревом. Но профессор изменил процесс, чтобы наэлектризовать смесь, и получил материал с чрезвычайно высокой электропроводностью.
По словам Шимады, на исследования его вдохновил пример коллеги Хидэки Сиракавы, заслуженного профессора в отставке Университета Цукубы, который получил Нобелевскую премию по химии 2000 г. за открытие проводимости в полимерах. До этого изобретения было принято считать, что пластмасса не способна проводить электрический ток. Примерно такие же заблуждения относительно резины хочет развеять химик из Фукусимы.
Электропроводящие полимеры могут сочетать механические свойства пластмасс (гибкость, прочность, ковкость, эластичность и т.д.) с высокой электропроводностью. Их свойства могут быть точно отрегулированы с помощью специальных методов органического синтеза. Многие из преимуществ электропроводящих полимеров относится и к резине, которая к тому же способна накапливать электричество под воздействием солнечного света и вибраций.
Электропроводная резина имеет ряд преимуществ перед традиционными фотоэлементами, которые обычно очень хрупкие и негибкие. В отличие от них резина может расширяться или сжиматься под воздействием солнечного света, генерируя электричество. “Этот материал обеспечивает потенциал для будущих применений в ранее невообразимых областях, – сказал Cимада. – Эта технология вдохновляет большие мечты”.
По мнению правительственного чиновника из префектуры Фукусима, который отвечает за продвижение робототехники, технология Шимады способна полностью изменить дизайн и спецификации роботов. В апреле 2018 г. префектура планирует открыть площадку для тестирования роботов Fukushima Robot Test Field в Минамисоме. Есть надежда, что электропроводная резина профессора тоже войдет в программу испытаний. (plastinfo/Химия Украины и мира)