ساخت نانوژنراتوری با قدرت تولید انرژی بالا

[fr.chemi3t]

پژوهشگران موفق به ساخت نانوژنراتوری شدند که می‌تواند ولتاژ بسیار بالایی در حد 209 ولت را ایجاد کند. این رقم 3.6 برابر بیشتر از 58 ولتی است که پیش از این توسط یک گروه تحقیقاتی دیگر بدست آمده بود. این نانوژنراتور با ابعاد یک سانتیمتر مربع که می‌تواند یک LED تجاری را روشن کند، کاربردهای متعددی می‌تواند داشته باشد. نتایج این پژوهش گامی دیگر به سوی سیستم‌های با قابلیت تامین نیرو به صورت مستقل می‌باشد.

پژوهشگران موفق به ساخت نانوژنراتوری شدند که می‌تواند ولتاژ بسیار بالایی در حد 209 ولت را ایجاد کند. این رقم 3.6 برابر بیشتر از 58 ولتی است که پیش از این توسط یک گروه تحقیقاتی دیگر به‌دست آمده بود. این نانوژنراتور با ابعاد یک سانتیمتر مربع که می‌تواند یک LED تجاری را روشن کند، کاربردهای متعددی می‌تواند داشته باشد. نتایج این پژوهش گامی دیگر به سوی سیستم‌های با قابلیت تامین نیرو به‌صورت مستقل است.

یانگ کین از دانشگاه لانژو چین با همکاری ژانگ لین وانگ از آکادمی علوم چین با یک گروه آمریکایی در موسسه فناوری جرجیا مقاله‌ای تحت عنوان Flexible Fiber Nanogenerator with 209 V Output Voltage Directly Powers a Light-Emitting Diode در نشریه Nano Letters به چاپ رسانده‌اند. در این مقاله جزئیاتی درباره نانوژنراتوری آمده که در ساختار آن از نانوسیم‌هایی به طول 420 میکرومتر استفاده شده است. در بخش بالایی و پایینی این نانوسیم الکترودهایی قرار گرفته است. با فشار انگشتان دست، نیرویی بر این نانوسیم‌ها وارد می‌شود که موجب تغییر شکل انها می‌شود. از آنجایی که این نانوسیم‌ها با خم شدن در اثر پدیده پیزوالکتریک می‌تواند جریان الکتریسیته تولید کند، این نانوژنراتور تولید انرژی می‌کند. با اعمال فشار، الکترون‌ها به سمت الکترود پایینی سرازیر می‌شوند در صورت برداشتن نیروی، دوباره الکترون‌ها به جای اولیه خود باز می‌گردند. تکرار این رفت و آمد الکترون موجب تولید برق می‌شود. اثر انگشت موجب می‌شود تا نانوژنراتور جریان کافی برای تحریک عصب قورباغه تولید کند. با این کار عضلات این حیوان منقبض شده و بازو آن حرکت می‌کند. با انداختن جسمی به وزن 193 گرم روی این نانوژنراتور از ارتفاعات 5 تا 13 میلیمتر، دانشمندان دریافتند که سیگنال خروجی با جذر ارتفاع افتادن جسم رابطه مستقیم دارد. نتایج این پژوهش نشان داد که نیروی کافی می‌تواند این نانوژنراتور را برای تولید ولتاژ 209 ولت با جریان پیک 53 میکروآمپر تحریک کند. توان خروجی این نانوژنراتور بستگی به ولتاژ و جریان خروجی آن دارد. با افزایش ولتاژ خروجی می‌توان توان خروجی را نیز افزایش داد. از این سیستم می‌توان در حوزه‌های مختلف استفاده کرد. محققان این پروژه نشان دادند که با استفاده از این نانوژنراتور می‌توان یک لامپ LED 1.9 ولتی را روشن کرد. برخلاف دیگر نانوژنراتورها این دستگاه جدید نیاز به سیستم ذخیره انرژی ندارد. از این نانوژنراتور جدید می‌توان در حوزه زیستی نیز استفاده کرد. برای مثال از آن می‌توان برای تحریکات عصبی عضلات استفاده کرد.

منبع : Nanogenerator's output triples previous record