Sıradaki Güç Kaynağınız, Vücudunuz
Fotoğraf : Triboelektrik nanojeneratörün bir prototipi.
Cilde bağlı altın şerit, mekanik enerjiyi giyilebilir giysiler, kendi kendine çalışan elektronikler için suya dönüştürür.
Bir elektrik prizi aramak çok yakında geçmişe ait bir şey olabilir. Bunun yerine, cihazlar vücuda bağlı olduğunda bir parmak bükmekten ve diğer basit hareketlerden elektrik üretebilme özelliğine sahip küçük metalik bir şeritten elektrik alacak.
Buffalo Üniversitesi ve Çin Bilimler Akademisi’ndeki (CAS) Yarı İletkenler Enstitüsü (IoP) tarafından önderlik edilen ortak bir araştırma projesinin arkasındaki fikir budur. Bir triboelektrik nanojeneratör olan şerit, 31 Ocak’ta internet üzerinden Nano Energy dergisinde yayınlanan bir çalışmada açıklandı.
“Hiç kimse bir güç çıkışına bağlanmayı yada taşınabilir bir şarj cihazının etrafında toplanmayı sevmez. İnsan vücudu bol miktarda enerjinin kaynağıdır”. Düşündük ki “Neden onu kendi enerjimizi üretmek için kullanmıyoruz?” diyor PhD , UB’nin Mühendislik ve Uygulamalı Bilimler Yüksekokulu elektrik mühendisliği doçenti başyazar Qiaoqiang Gan.
Triboelektrik şarj işlemi, belirli malzemeler farklı bir malzeme ile temasa girdikten sonra elektrikle şarj olduğunda ortaya çıkar. Çoğu günlük statik elektrik triboelektriktir.
Araştırmacılar, triboelektrik etkiyi kullanan çok sayıda nanojeneratör önerdiler; ancak, çoğu imalatı zor (karmaşık litografi gerektiren) veya uygun maliyetli değil. UB ve CAS ekibinin geliştirdiği bu şerit, bu endişelerin her ikisine de değinmektedir.
İki ince altın tabakası ile bunlar arasında kalan polidimetilsiloksandan (aynı zamanda PDMS denilen, kontak lensler , Silly Putty ve diğer ürünlerde kullanılan silikon bazlı bir polimer) oluşur.
Cihazın püf noktası, serbest bırakıldıktan sonra yıpranmasına ve minyatür bir dağ sırasına benzeyen şeylerin yaratılmasına neden olan altın bir tabakanın gerilmesi. Bu kuvvet, yeniden uygulandığında, örneğin bir parmak bükme hareketi, altın tabakalar ve PDMS arasındaki sürtünmeye yol açar.
CAS’daki IoP profesörü ve baş yazar Yun Xu, “Bu, elektronların altın tabakalar arasında ileri geri akmasına neden olur. Daha fazla sürtünme, daha çok miktarda güç üretilmesi” diyor.
Çalışma, küçük bir şeriti (1.5 santimetre uzunluğunda, 1 santimetre genişliğinde) tanımlıyor. Maksimum 124 volt gerilim, maksimum 10 mikroamper akım ve santimetre kare başına maksimum 0.22 miliWatt güç yoğunluğu sağladı. Bu akıllı telefonu hızlı bir şekilde şarj etmek için yeterli değil; ancak aynı anda 48 kırmızı LED ışığı yakabilir.
Araştırmanın yazarları arasında IoP ve CAS’dan Huamin Chen; ve UB’de doktora öğrencisi Nan Zhang da bulunmaktadır.
Şerit kolayca imal edildiğinden, Zhang, şeridin performansını iyileştirmekle görevli UB lisans öğrencilerden oluşan bir ekibi yönetiyor. Ekip, bu esnada gerildiğinde ve birbirlerine katlandıklarında daha fazla elektrik üretmesi beklenen daha geniş bir altın parçası kullanmayı planlıyor;.
Araştırmacılar ayrıca şerit tarafından üretilen enerjiyi depolamak için de taşınabilir bir pil geliştirmeye çalışıyorlar. Sistemin, çeşitli giyilebilir ve kendi kendine çalışan elektronik cihazlar için bir güç kaynağı görevi görmesini öngörüyorlar.
Kaynak : sciencedaily.com
