نانوتولیدکننده‌ی الکتریسیته الیافی


نانوتولیدکننده‌ی الکتریسیته الیافی که روی یک بستر پلاستیکی ساخته شده است. نانوالیاف استفاده شده در این افزاره می‌توانند حرکات طبیعی بدن را به جریان الکتریسیته تبدیل کنند.
 
لیوی‌لین، استاد مهندسی مکانیک در دانشگاه کالیفرنیا و سرپرست این گروه تحقیقاتی، گفت: این فناوری می‌تواند به تدریج تبدیل به پوشاک هوشمندی شود که میتواند با استفاده از حرکات طبیعی بدن، انرژی لازم برای افزاره‌های الکترونیکی قابل‌حمل را فراهم کنند. به دلیل اینکه این نانوالیاف از پلی‌وینیل‌ایدن فلورید، یا PVDF، ساخته می‌شوند، انعطاف‌پذیر می‌باشند و نسبتاً ارزان و آسان ساخته می‌شوند.

لین ادامه می‌دهد که به ‌دلیل اینکه این نانوالیاف بسیار کوچک می‌باشند، ما می‌توایم بدون هیچ تغییر قابل حسی در راحتی استفاده‌کننده‌ی پوشاک، آنها را در پوشاک ببافیم.

ساخت نانوتولیدکننده‌های قابل پوشیدنی که می‌توانند از حرکات مکانیکی انرژی الکتریسیته تولید کنند، کار جدیدی نیست. دیگر گروه‌های تحقیقاتی قبلاً با استفاده از مواد نیمه‌رسانای معدنی از قبیل اکسید روی و تیتانات باریم، نانوتولیدکننده‌هایی ساخته‌اند. لین گفت: نانوتولیدکننده‌های معدنی- در مقایسه با نانوتولیدکننده‌ی آلی که ما ساخته‌ایم- برای رشد در مقادیر بزرگ سخت‌تر و شکننده‌تر می‌باشند.

این نانوتولیدکنند‌های ریز قطری برابر 500 نانومتر دارند. این محققان مکرراً این نانوالیاف را کشیده و پیچاندند، که در نتیجه این حرکات مکانیکی جریان الکتریکی در محدوده‌ی 5 تا 30 میلی‌ولت و 0. 5 تا 3 نانوآمپر تولید شد. علاوه بر این، این مهندسان بعد از کشیدن و رهاکردن این نانوالیاف برای صد دقیقه در یک فرکانس 0.5 ‌هرتز (سیکل‌ بر ثانیه)، هیچ کاهش عملکرد قابل‌توجهی برای آنها گزارش نکردند.

این دانشمندان دانشگاه کالیفرنیا برای ساخت و قرار دادن این نانوتولید‌کننده‌های پلیمری به فاصله‌ی 50 میکرومتر از همدیگر در یک الگوی شبکه‌ای، از روش الکتروریسندگی میدان- نزدیک استفاده کردند. این روش امکان کنترل بهتر مکان این نانوالیاف روی یک سطح را فراهم می‌کند، و به آنها اجازه می‌دهد که این نانوتولیدکننده‌های الیافی را به طور مناسب همراستا کنند به‌طوری که قطب‌های مثبت و منفی، مانند قطب‌ها در یک باطری، مقابل همدیگر قرار گیرند