میرنیوز
پارچه هوشمندی که از حرکت کاربر برق تولید می‌کند!
2021-11-17T09:39:07+03:30
به گزارش ایسنا و به نقل از فیز، "اثر برق مالشی" یا "اثر تریبوالکتریک"(Triboelectric effect)، پدیده‌ای است که در آن، هنگامی که مواد پس از تماس با یکدیگر از هم دور می‌شوند، بار روی دو ماده غیرمشابه قرار می‌گیرد. "نانوژنراتورهای تریبوالکتریک"(TENGs) از این اثر برای تبدیل حرکت مکانیکی به انرژی الکتریکی استفاده می‌کنند. فشرده بودن این نانو ژنراتورها به آنها امکان می‌دهد تا به عنوان دستگاه‌های پوشیدنی استفاده شوند که می‌توانند حرکت بدن را برای تامین انرژی الکترونیکی مهار کنند. برای پوشیدنی کردن این فناوری، تاکید بر ویژگی‌های پارچه مانند راحتی و ظرفیت حمل بار نانوژنراتورها قرار دارد. به طور کلی، مواد تریبوالکتریک انتخاب شده برای نانوژنراتور باید ایمن، سازگار با بدن انسان یا زیست سازگار، انعطاف‌پذیر و قابل تنفس باشند و در عین حال بتوانند عملکرد خروجی الکتریکی را حفظ کنند.
در میان بسیاری از مواد در نظر گرفته شده برای نانوژنراتورهای تریبوالکتریک، الیاف الکتروریسی شده می‌توانند یک گزینه امیدوارکننده باشند زیرا سبک، قوی و دارای خواص الکتریکی مطلوب هستند. الکتروریسی، روشی است که در آن، محلول‌های پلیمر با استفاده از بار الکتریکی به داخل الیاف کشیده می‌شوند. تلاش در افزودن فلزات به الیاف الکتروریسی شده برای بهبود ظرفیت الکترواستاتیک و قابلیت‌های به دام انداختن بار، ادامه دارد. این تلاش‌ها به سازش میان راحتی و عملکرد خروجی مواد انجامیده است.
پژوهشگران "دانشگاه فوکویی"(University of Fukui) ژاپن و "دانشگاه نانجینگ"(Nanjing University) چین، لایه‌ای از نانوژنراتورهای تریبوالکتریک را ابداع کرده‌اند که به سادگی می‌توان آن را با پارچه‌های معمولی ادغام کرد.
دکتر "هیرواکی ساکاموتو"(Hiroaki Sakamoto)، از پژوهشگران این پروژه گفت: هدف ما از این پژوهش، ارائه دیدگاه جدیدی نسبت به دستگاه‌های پوشیدنی جذب انرژی و پارچه‌های هوشمند است.
این فناوری موسوم به "AF-TENG"، یک غشای تریبوالکتریک متشکل از دو لایه الیاف الکتروریسی شده را شامل می‌شود. یکی از لایه‌ها، از موادی موسوم به "پلی وینیلیدین فلوراید"(PVDF) و دیگری از نوعی نایلون ساخته شده است. نانوسیم‌های نقره، این لایه‌ها را می‌پوشانند. همچنین پژوهشگران، لایه‌ای از الیاف الکتروریسی شده پلی‌استایرن را بین نانوسیم‌های نقره و غشای تریبوالکتریک اضافه کردند.
حرکت مکانیکی بدن هنگام راه رفتن یا دویدن باعث می‌شود که لایه‌های تریبوالکتریک باردار شوند. بدین ترتیب، انرژی مکانیکی به انرژی الکتریکی تبدیل می‌شود که می‌توان از آن برای تامین انرژی دستگاه‌های الکترونیکی استفاده کرد.
معمولا تجمع بار روی سطح تریبوالکتریک، به تدریج از بین می‌رود و چگالی بار سطح و عملکرد خروجی نانوژنراتور را کاهش می‌دهد. با وجود این، غشای پلی استایرن اضافه شده در این پروژه، توانست بار را جمع‌آوری و محبوس کند و چگالی بار سطح AF-TENG را حفظ کند.
ساکاموتو ادامه داد: این دستگاه تولید برق، از انعطاف‌پذیری و تنفس‌پذیری برخوردار است زیرا همه اجزای آن از مواد فیبر تشکیل شده‌اند. این دستگاه، ظرفیت بالایی در برداشت الکتریسیته ساکن از لباس‌های ما نشان می‌دهد.
اگرچه نانوژنراتورهای تریبوالکتریک در حال حاضر به دستگاه‌های کم مصرف مانند LED و ماشین حساب محدود هستند اما بهبود قابلیت پوشیدن و عملکرد خروجی آنها، گامی به سوی بهبود فناوری‌های پوشیدنی آینده است.
این پژوهش، در مجله "Nano Energy" به چاپ رسید.
انتهای پیام
منبع : خبرگزاری ایسنا
کلمات کلیدی : میرنیوز پارچه هوشمند الکتریسیته نانوژنراتور فناوری پوشیدنی
اشتراک گذاری :
آخرین اخبار علمی
اعضای شورای راهبری هوش مصنوعی معرفی شدند/ایجاد زیر ساخت هوش مصنوعی در دستور کار ۱۰ نهاد
آتش‌سوزی جنگلی موجب رشد حیات دریایی می‌شود!
استرس کاری ریسک بیماری قلبی را در مردان افزایش می دهد
۲.۵ میلیون ایرانی در اهدای خون مشارکت دارند
چین در شرق تهران بیمارستان هوشمند احداث می کند
راه اندازی ۶۰ هزار تخت بیمارستانی در کشور
وزارت بهداشت برای اولین بار سرایدار استخدام می‌کند
زمان اخذ رأی در انتخابات نظام پرستاری افزایش یافت
هوای آلوده و افزایش ریسک سرطان سینه/ درمان سوءهاضمه با زردچوبه
بیماری هزارچهره را جدی بگیریم/ عوارض بیماری سلیاک
اهمیت تولید محصولات غذایی فاقد گلوتن برای بیماران سلیاک
نشست چالش‌های زنجیره تأمین دارو در ایران برگزار می‌شود
چگونه از ابتلا به سرماخوردگی جلوگیری کنیم
خرید اعتباری محصولات پتروشیمی به نفع صنعت دارو است
چه کسانی پرونده الکترونیک سلامت دارند
بررسی راهکارهای ورود ایران به بازار دارویی اوراسیا
جامعه پزشکی باید تخصص را همراه تعهد حرفه‌ای داشته باشد
هفته دفاع مقدس فرصتی برای انتقال مفاهیم بهداری رزمی
نشست چالش های قیمت گذاری دارو برگزار می‌شود
دانش آموز بدون صبحانه مدرسه نرود/ میان وعده‌های سالم
وزیر بهداشت زنگ دبیرستان شهید آوینی را نواخت
۱۰ هزار نیروی پرستاری در بخش درمان استخدام می شوند
بازدید سرزده عین اللهی از بیمارستان شفا یحیاییان
۲۲ بیمار کرونایی در یک هفته گذشته فوت شدند
داروی ایرانی از طریق صادرات به دنیا معرفی می‌شود
ایران دارای قوی‌ترین نظام سلامت در منطقه است
ادعای دخالت وزارت بهداشت در انتخابات نظام پرستاری رد شد
اورژانس تهران در هفته گذشته ۲۰ هزار مأموریت انجام داد
جهان امروز با کمبود آب و غذای سالم مواجه است
تایید موفقیت نخستین واکسن ایرانی کرونا
