ABD’li bilim insanları, giyilebilir biyosensörler gibi küçük cihazları çalıştırmak için insan hareketi ve çevre koşulları da dahil olmak üzere çeşitli kaynaklardan elektrik enerjisi toplayabilen bir triboelektrik nanojeneratör (TENG) üretmek için ucuz mağazadan satın alınan bant kullandılar.
Triboelektrik nanojeneratör ve kullanım potansiyeli
Triboelektrik etkiyi kullanarak, TENG’ler sürtünme veya hareket gibi mekanik enerjiyi elektriğe dönüştürür. Alabama Üniversitesi Huntsville’den (UAH) araştırmacılar, triboelektrik jeneratörünün elektrot görevi gören metalize poli(etilen tereftalat) filmlerden ve güç üretimi için Scotch bant katmanlarından oluşan ticari bant malzemeleri kullanılarak önerildiğini ortaya koydu.
Güç çıkarma işleminin, ara yüzeydeki van der Waals kuvvetleri nedeniyle atom boyutundaki boşlukların oluştuğu, presleme ve bırakma sırasında polipropilen ve akrilik yapıştırıcı tabakası arasındaki etkileşimle elde edildiğini vurguladılar.
American Chemical Society Omega’da yayınlanan çalışma, önerilen triboelektrik jeneratörün, tepesine bir kütle takılı titreşim tabanlı bir enerji toplayıcı tasarımına yol açmak için iki plastik plaka arasına yerleştirildiğini ortaya koydu.
UAH’de araştırma bilimcisi olan Dr. Moonhyung Jang, “Çift taraflı bantla uyumlu miktarda güç sağlayıp sağlamayacaklarını görmek için farklı Scotch bant türlerini denemek istedim. Çeşitli kombinasyonları denedikten sonra daha da yüksek güç üretebildik. Ayrıca, yeni TENG ile temas ve ayrılma yalnızca pürüzsüz yüzeylerde gerçekleştiğinden, artık çift taraflı bantların yapışkan yüzeyleri konusunda endişelenmemize gerek kalmadı. Bu nedenle, 300 Hz’e kadar çok yüksek frekanslarda çalışabilir” dedi.
Araştırmacılar, yeni cihazın 350 LED ışığı ve bir lazer işaretçiyi yakmaya yetecek kadar maksimum 53 miliwatt güç ürettiğini ortaya koydu. Ekip ayrıca iyileştirilmiş TENG’yi iki sensöre dahil etti: ses dalgaları için akustik bir sensör ve insan kas aktivasyonunu ölçen ve potansiyel olarak yaralanmaları önleyen ve atletik performansı artıran cihazlar gibi şeylere yol açan kol hareketlerini tespit etmek için kendi kendine güç sağlayan, giyilebilir bir biyosensör geliştirdi.
