دستگاه‌های الکترونیکی با نانوژنراتورها بی‌نیاز از باتری می‌شوند
تاریخ انتشار: ۱۲ مهر ۱۴۰۰ | کد خبر: ۳۳۲۹۳۴۳۵
پژوهشگران با توسعه ابزاری جدید که قابلیت تولید انرژی را با استفاده از خواص پیزوالکتریک و تریبوالکتریک دارد، گامی به سوی خودکفایی ادوات الکترونیکی و بی‌نیازی از باتری برداشتند.
به گزارش گروه دانشگاه خبرگزاری دانشجو، حرکت به سمت دستگاه‌های کم مصرف، مسیری بوده که صنعت الکترونیک همیشه دنبال کرده است. تغییر رویه به سوی سیستم‌های روشنایی LED کم مصرف نمونه خوبی از این روند است.
بیشتر بخوانید:
اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!
ایده اصلی در اینجا استفاده از موادی است که اثرات پیزوالکتریک و تریبوالکتریک را برای تبدیل انرژی مکانیکی به انرژی الکتریکی به کار گیرند. مواد پیزوالکتریک وقتی تحت فشار مکانیکی قرار می‌گیرند، بار الکتریکی ایجاد می‌کنند، در حالی که اثر تریبوالکتریک تجمع بار‌ها روی دو ماده متفاوت پس از تماس با یکدیگر است.
نانوژنراتور‌های پیزوالکتریک (PENG)، نانوژنراتور‌های تریبوالکتریک (TENG) و حتی دستگاه‌های هیبرید پیزو-تریبوالکتریک ترکیبی (HNG) که قابلیت برداشت انرژی را فراهم کرده‌اند، با هدف تغذیه ادوات الکترونیکی کم مصرف توسعه داده شده‌اند. این دستگاه‌ها عموماً به مواد دی‌الکتریک نیاز دارند که قطبیت خود را حفظ کنند و موادی با خواص فرومغناطیس برای این کار مناسب هستند.
به تازگی مقاله‌ای در نشریه Nano Energy به چاپ رسیده است که در آن محققان موسسه علم و فناوری دائگو گیونبوک (DGIST) از موسسه فناوری کره و هند، یک فیلم کامپوزیتی تولید کرده‌اند که می‌تواند در ترکیب با سایر مواد برای تولید انرژی مورد استفاده قرار گیرد. این فیلم نانوکامپوزیتی با استفاده از روشی مقرون به صرفه ساخته شده است که در آن یک ماده چند فروئیک، بیسموت تیتانات Bi ۴ Ti ۳ O ۱۲ (یا BiTO)، با یک پلیمر تریبوالکتریک انعطاف‌پذیر (PDMS) ترکیب شده است.
پروفسور هوجون کیم از DGIST، که این مطالعه را رهبری می‌کند، توضیح می‌دهد: «انگیزه اصلی ما در پشت این کار، توسعه یک ماده چند فروئیک در دمای اتاق بود که دارای توان بالایی در ترکیب با دیگر مواد بوده و بتواند ساختار برداشت انرژی ایجاد کند.»
محققان با ساندویچ کردن فیلم BiTO-PDMS بین لایه‌های آلومینیومی، ساختار هیبرید پیزو-تریبوالکتریک ترکیبی ساختند که هنگام فشار و رهاسازی، بار الکتریکی تولید می‌کند.
اما چگونه این لایه‌های متعدد جریان ایجاد می‌کنند؟
پاسخ در خواص فیلم و واکنش آن به عملکرد مکانیکی نهفته است. لایه‌ها به‌عنوان الکترود عمل می‌کنند و با فشار دادن و رها شدن، طبیعت پیزوالکتریک و تریبوالکتریک فیلم با یکدیگر هم‌افزایی می‌کنند تا بار‌هایی روی الکترود‌ها ایجاد کرده و ولتاژ ایجاد کنند. این اثر هم‌افزایی باعث افزایش عملکرد برداشت انرژی شد. با استفاده از چندین مورد از این ساختار‌های هیبرید پیزو-تریبوالکتریک ترکیبی، محققان یک دستگاه هیبرید پیزو-تریبوالکتریک ترکیبی ساختند که قادر به تغذیه یک ساعت مچی و یک ماشین حساب بود.
پروفسور کیم با هیجان از اهمیت این مطالعه می‌گوید: «برای اولین بار مواد چندفروئیک تک فاز با ثابت دی‌الکتریک بالا در دمای اتاق به دست آمد.»
با پیشرفت به‌منظور بهبود عملکرد برداشت انرژی از نانوژنراتورها، این دستگاه‌های کوچک می‌توانند در آینده نیاز به باتری‌ها را در بسیاری از موارد از بین ببرند و لوازم الکترونیکی را پایدارتر و خودکفا کنند.
منبع: خبرگزاری دانشجو
کلیدواژه: برق فناوری نانو صنعت الکترونیک برداشت انرژی دستگاه ها
درخواست حذف خبر:
«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت snn.ir دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «خبرگزاری دانشجو» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۳۲۹۳۴۳۵ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.
با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.
خبر بعدی:
۸۶ کیلوگرم مواد مخدر در کاشان کشف شد
سرهنگ احمد نیکبخت در گفت وگو با خبرنگار مهر اظهار کرد: در راستای طرح مقابله با قاچاق مواد مخدر و برخورد با سوداگران مرگ، مأموران پلیس مبارزه بامواد مخدر این فرماندهی از انتقال محموله بز رگ مواد مخدر به وسیله ۲ دستگاه سواری در محور مواصلاتی کاشان_قم مطلع و بررسی موضوع را در دستور کار قرار دادند.
وی افزود: در این راستا تیمی از مأموران پلیس مبارزه با مواد مخدر شهرستان کاشان با همکاری مأموران پلیس مبارزه با مواد مخدر استان قم در ابتدای محور کاشان- قم حاضر و طی عملیاتی ضربتی ۲ دستگاه خودرو پژو حامل مواد مخدر را توقیف و در بازرسی از آنها مقدار ۴۳ کیلو و ۱۵۰ گرم حشیش و ۴۲ کیلو و ۸۵۰ گرم تریاک که به طرز ماهرانه‌ای داخل خودروها جاساز شده بود را کشف کردند.
رئیس پلیس مواد مخدر فرماندهی انتظامی استان اصفهان تصریح کرد: در این رابطه ۳ متهم دستگیر که ضمن تشکیل پرونده برای انجام اقدامات قانونی به مرجع قضائی تحویل داده شدند.
کد خبر 6090057
علت فوت پزشک متخصص در استان فارس در دست بررسی است