توليد جريان الکتريکي با استفاده از اصطکاک
پژوهشگران روش جديدي براي توليد جريان الکتريسيته از حرکت‌هاي پيرامون ما ارائه کردند. براي مثال زماني که دو لاستيک روي هم ماليده مي‌شوند جريان الکتريکي بسيار کمي توليد مي‌شود که ميتوان آن را به‌صورت کنترل شده‌اي استخراج کرد. با استفاده از مواد پليمري انعطاف‌پذير که به آنها مولدهاي تريبوالکتريک گفته مي‌شود ميتوان از حرکت‌هايي نظير راه رفتن جريان الکتريکي متناوب گرفت.
مولدهاي تريبوالکتريک مي‌توانند براي نانومولدهايي که با اثر پيزوالکتريک جريان توليد مي‌کنند، به‌عنوان منبع توليد الکتريسيته عمل کنند. اين دسته از مواد را ميتوان از نانوسيم‌هاي اکسيد روي توليد کرد که در نهايت محصولي شفاف ايجاد مي‌شود. حسگرهاي توليد شده با اين فناوري مي‌تواند جايگزين فناوري‌هاي فعلي به‌کار رفته در نمايشگرها باشد.
ژونگ لين وانگ از پژوهشگران اين پروژه مي‌گويد مکانيسمي که با استفاده از آن جريان الکتريکي توليد مي‌شود براي پژوهشگران شناخته شده است. چيزي که ما دريافتيم اين بود که با استفاده از نانوشکاف ميتوان افت ولتاژ ايجاد کرده و در نهايت جريان الکتريکي توليد کرد. بنابراين حرکت‌هاي تصادفي اطراف ما مي‌تواند به جريان الکتريکي تبديل شود.
در صورتي که يک ورقه پلي استر روي يک ورقه پلي‌دي‌متيل‌سيلوکسان کشيده شود مولد تريبو الکتريک عمل مي‌کند. پلي‌استر تمايل به اهداء الکترون دارد در حالي که پلي‌دي‌متيل‌سيلوکسان گيرنده الکترون است. با کشيده شدن اين دو سطح، يک جدايي مکانيکي ميان دو سطح ايجاد شده و در نتيجه بارها در سطح پلي‌دي‌متيل‌سيلوکسان جمع مي‌شوند اين موجب تشکيل يک ممنتوم دو قطبي مي‌گردد.
|
|
| http://pnu-club.com/imported/2012/08/708.jpg |
|
|
اگر بين دو سطح ارتباطي برقرار شود، جريان بسيار کوچکي در آن ايجاد مي‌شود. اگر مالش دو سطح ادامه پيدا کند جريان متناوب کوچکي پديد مي‌آيد. وانگ مي‌گويد در اين سيستم بايد از دو نوع ماده مختلف استفاده کرد تا دو الکترود متفاوت پديد آيد. اگر شما دو سطح همجنس را روي هم بماليد، تفاوت بار ايجاد نمي‌شود.
از اين روش ميتوان براي توليد حسگرهاي فشاري که انرژي خود را خود تامين مي‌کنند استفاده کرد. در اين حسگرها تماس جسم خارجي موجب توليد جريان الکتريکي بسيار کوچکي مي‌شود که اين جريان توسط دستگاه شناسايي مي‌شود. با اين حسگر ميتوان فشاري در حد 13 ميلي‌پاسکال را شناسايي کرد.
از آنجايي که اين دستگاه مي‌تواند تا 75 درصد شفاف باشد، از آنها ميتوان در صفحات لمسي استفاده کرد. چنين حسگرهايي نياز به باتري دستگاه ندارند. اين گروه تحقيقاتي از سه نوع الگوي مختلف در سطح استفاده کردند، نتايج نشان داد که شکل هرمي نسبت به شکل‌هاي خطي و مکعبي جريان الکتريکي بيشتري توليد مي‌کند به‌طوري که اين شکل 18 ولت و 0.13 ميکروآمپر در هر سانتي‌متر مربع ايجاد مي‌کند. |
