Найменший у світі діючий паливний елемент створений американськими інженерами-хіміками, його діаметр становить усього 3мм. Майбутні версії мініатюрного модуля живлення на основі водню можуть замінити акумулятори в портативних гаджетах.
Паливні елементи здатні зберігати більше енергії при тих розмірах, які сьогодні мають акумулятори. Навіть найбільш вдосконалені акумуляторні батареї мають щільність енергії на порядок менше, ніж водневий паливний елемент.

Поки що акумулятори набагато простіше виробляти в менших масштабах, ніж генератори й електронні схеми для паливних елементів. А невеликі генератори можуть споживати енергії більше, ніж вони виробляють.

Віддавати й споживати

Вчений з університету Іллінойсу Саеєд Могхадам стверджує, що непрактично виробляти генератор, датчики тиску й електронні схеми для контролю системи в таких малих об'ємах. Якщо навіть вони магічним чином вироблені в такому масштабі, їхнє споживання енергії, швидше за все, перевищить енергію, що вироблятиметься.

Таким чином, Могхадам і його колега з університету Марко Шенон спроектували мініатюрний паливний елемент, що виробляє енергію, не споживаючи її.

Новий пристрій складається всього із чотирьох компонентів. Тонка мембрана відокремлює водний резервуар зверху від камери, що містить металевий гідрид унизу. Під камерою з металевим гідридом знаходиться блок електродів.

Невеликі отвори в мембрані дозволяють молекулам води досягати суміжної камери у вигляді пари. Опинившись усередині, пара вступає в реакцію з металевим гідридом, утворюючи водень, що заповнює камеру, штовхаючи мембрану догори й блокуючи потік води (див. зображення).

Кількість водню поступово зменшується, у міру того, як він вступає в реакцію з електродами внизу, створюючи електричний струм. А коли тиск водню падає, надходить нова порція води для підтримки реакції.

Сила поверхневого натягу замість сили тяжіння

Завдяки тому, що розмір пристрою всього 3х1мм, поверхневий натяг, а не гравітація, керує потоком води через систему. Це значить, що елемент працює, навіть якщо його перевертати або рухати – що ідеально для кишенькових пристроїв.

Перші версії виробляли 0.7 вольт і струм 0.1 міліамперів на 30 годин, але винахідник стверджує, що останні версії виробляють струм близько 1 міліампера при тій же напрузі. Цього поки не досить для живлення мобільних телефонів, у яких використовуються батареї, як правило, розраховані на декілька вольт, але цілком вистачить для більш простих електронних систем або мікророботів, вважає Могхадам.

Джерело: http://infuture.ru