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
نیروهای پلیس راهور سفیر اهدای عضو شدند
حضور ۱۸ شرکت دانش‌بنیان در نمایشگاه صنعت بازی رایانه‌ای روسیه
پیش بینی اکونومیست از سال ۲۰۲۵؛ شکوفایی فناوری‌های پاک به رهبری چین
«صندوق بیمه ویژه» برای اجرای مطمئن‌تر پروژه‌های صنعتی راه اندازی شد
فیلترینگ در چه شرایطی موجه و مطلوب است/ پالایش هوشمند در اینستاگرام
پوشش ضد رادار چین هواپیماها و تجهیزات نظامی را نامرئی می‌کند
۶۴۵ میلیارد تومان وام ودیعه مسکن به دانشجویان پرداخت شد
پوشش ضد رادار چین هواپیماها و تجیهزات نظامی را نامرئی می‌کند
مراکز علمی کاربردی ملزم به ارائه قیمت تمام شده آموزش شدند
مهلت شرکت در تکمیل ظرفیت آزمون دستیاری دندانپزشکی تا ۱۰ آذر تمدید شد
پرهیز از تبعیض میان تشکل‌های دانشجویی در آستانه ۱۶ آذر
مهلت اجرای تکمیل ظرفیت آزمون دستیاری دندانپزشکی تا ۱۰ آذر تمدید شد
دوره آموزشی «کاربردهای هوش مصنوعی در علوم پزشکی» ویژه دانشجویان آغاز به کار کرد
حضور بیش از ۲۰ هزار نفر از ۷۰ کشور جهان در مسابقات «برنامه‌سازی رایان»
دلایل پایین بودن نرخ اتصال فیبرنوری در ایران
افتخارآفرینی تیم دانشگاه تهران در المپیاد جهانی معماری منظر
برگزیدگان همایش کتاب سال بانوان معرفی شدند
هوش مصنوعی آهنگساز می شود
دوره آموزشی «کاربردهای هوش مصنوعی درعلوم پزشکی» ویژه دانشجویان آغاز به کار کرد
دولت چهاردهم اهتمامی به اجرای قانون جوانی جمعیت ندارد
استفاده از هوش مصنوعی در دندان پزشکی
حضور سرزده پزشکیان در وزارت بهداشت
اندونزی پیشنهاد سرمایه گذاری اپل در این کشور را رد کرد
امکان تغییر محل آزمون دانشجویان پیام‌نور فراهم شد
برنامه وزارت علوم برای حل مسکن دانشگاهیان و خوابگاه متاهلی
پرهیز از تمایز میان تشکل‌های دانشجویی در آستانه ۱۶ آذر
تقلید از سیستم بینایی انسان برای ارتقای عملکرد حسگرها
امضای نخستین قرارداد الکترونیکی صندوق نوآوری با یک شرکت دانش‌بنیان
آخرین تغییرات در شورای عالی حوزه‌های علمیه
زنجیره تولید و تامین دارو گرفتار کمبود نقدینگی است
