Petrol Rafine Sürecinde Yüksek Performanslı Triboelektrik Materyal Üretildi
Petrolün damıtılması ve rafine edilmesi sırasında ortaya çıkan yan ürünler kullanılarak yeni bir materyal elde edildi. Bu materyal, verimli triboelektrik üretimi için kullanılabilecek özelliklere sahip.
Triboelektrik, materyallerin birbirlerine dokundurulması ve ardından da ayrılması sonucunda elektriksel olarak yüklenmesi ile elektriklenme etkisine verilen isimdir. Materyallerden biri elektron verir, biri elektron alır ve son durumdaki yükleri birbirini dengeleyecek şekilde olur. Bu nedenle triboelektrik üreten (TEG) materyaller, elektron davranışlarına göre pozitif ya da negatif olarak ayrılırlar.
Bu alanda yapılan çalışmalarda karbon temelli materyaller genelde karbon tabanlı polimerler oluyor. Çoğu araştırmada odak noktası ise TEG performansını arttırmak oluyor. Bunun için vakumlu ortam, katmanlı yapı, asimetrik tasarım gibi çeşitli yöntemler kullanılıyor.
Sülfür Karbonu Geçiyor
Florinli karbon tabanlı polimerler (PTFE gibi) yüksek negatif triboelektrik materyal olarak ele alınırken, yapı iskeletleri karbondan oluştuğu için ancak bir noktaya kadar yüklenebiliyorlar. Yeni materyal ise florinli sülfür tabanlı polimer olarak adlandırılıyor ve negatif elektrik yüklenme kapasitesi bakımından daha iyi performans gösteriyor.
Sülfür, florin ile etkileşim açısından karbondan daha iyi özelliklere ve daha yüksek yüzdeye sahip. Ayrıca sülfür, halojenlerden sonra en yüksek elektron ilgisine (elektron yakalama becerisi) sahip. Haliyle sülfür temelli yapılarda daha yüksek performans bekleniyor.
Sülfür tabanlı polimerler, termoplastik polimer olarak kabul ediliyor. Bu yapıları termal olarak işlemek haliyle daha kolay oluyor. Yapılan çalışmada polimerik sülfür ve florinli polimerik sülfür film, yüzey florinlemesi adı verilen teknikle film haline getirildi. Bu malzemeler, PTFE ile kıyaslandığında sırasıyla 6 kat ve 3 kat daha verimli oldu.
Ayrıca florinli polimerik sülfürün yaklaşık 10 santimlik yüzeye sahip olacak şekilde üretilebildiği ve negatif yüklenme açısından daha da zenginleştirilebildiği ortaya çıktı. Sonuç olarak bu malzeme, bu alanda minimum kuvvet olan 30 Newton kuvvet alında 1366V ve 18 mikroamper elektrik üretmeyi başardı.
Bu oldukça ilgi çekici ve umut verici malzeme, petrol üretimi sırasında yan ürün olarak elde edilebiliyor. Yıllık üretim fazlası ise 7 milyon tonu buluyor. Yani bu araştırma, triboelektrik materyaller için yeni ve düşük maliyetli bir kaynak da sunmuş oluyor.
Kaynak : webtekno.com
