از آنجایی که باتری‌ها خود منبع تولید آلودگی هستند، تامین انرژی حسگرهای زیست محیطی یکی از دغدغه‌های سازندگان این نوع حسگرها است. اخیرا محققان با استفاده از نانوسیم‌های اکسید روی و بهره‌گیری از ویژگی پیزوالکتریک آنها، موفق به ساخت حسگری شده‌اند که انرژی مورد نیاز خود را از حرکت پیرامون خود بدست می‌آورد.
استفاده از نانوژنراتور در حسگرها
از آنجایی که باتری‌ها خود منبع تولید آلودگی هستند، تامین انرژی حسگرهای
زیست محیطی یکی از دغدغه‌های سازندگان این نوع حسگرها است. اخیرا محققان با
استفاده از نانوسیم‌های اکسید روی و بهره‌گیری از ویژگی پیزوالکتریک آنها،
موفق به ساخت حسگری شده‌اند که انرژی مورد نیاز خود را از حرکت پیرامون خود
بدست می‌آورد.
محققان آمریکایی با همکاری پژوهشگرانی از کره جنوبی موفق شدند حسگری مبتنی
بر نانومواد تولید کنند که قادر است جیوه را در آب شناسایی کند. بیشتر
حسگرهای زیست محیطی نیاز به متصل شدن به یک منبع تغذیه دارند. چنین کاری
مستلزم هزینه، نیروی کار و ادوات مختلف است. همچنین در این حسگرها احتمال
آلودگی از جانب باتری مورد استفاده در سیستم وجود دارد. انرژی خورشیدی،
جایگزین مناسب، بی‌خطر و جالبی به‌جای استفاده از باتری است اما این منبع
نیز به شرایط آب و هوایی وابسته بوده و تنها در ساعاتی از روز قابل استفاده
است.
به‌همین دلیل زونگ لین وانگ و همکارانش،
از موسسه فناوری جرجیا، موفق به ساخت حسگری شده است که انرژی مورد نیاز خود
را از حرکت‌های پیرامون خود دریافت می‌کند. آنها یک نانوژنراتور ساخته‌اند
که انرژی مورد نیاز خود را با استفاده از نانوسیم‌های اکسید روی (ZnO NW)
تامین می‌کند. نانوسیم‌های اکسید روی دارای ویژگی پیزوالکتریک هستند به این
شکل که در صورت حرکت می‌توانند بار الکتریکی تولید کنند. از دیگر ویژگی‌های
این مواد سازگاری آنها با محیط زیست است.
برای تولید این حسگر، این تیم تحقیقاتی نانوسیم‌ها را روی یک بستر قابل
انعطاف قرار دادند به‌طوری که انتهای این سیم‌ها متصل به یک فیلم الکترودی
طلا است. در صورت حرکت نانوسیم‌ها و فشرده شدن آنها، الکترون در طول
نانوسیم به حرکت در آمده و سیم‌ها این الکترون را به الکترود طلا می‌رسانند.
در صورت انقباض و انبساط نانوسیم در اثر حرکت محیطی، الکترون‌ها به سمت جلو
و عقب حرکت کرده و در نهایت جریان الکتریکی ایجاد می‌شود. انرژی تولید شده
به یک خازن منتقل می‌شود که این خازن انرژی مورد نیاز حسگر را برای شناسایی
آلودگی محیطی تامین می‌کند.
این حسگر از یک نانولوله کربنی ساخته شده است که به یک LED متصل است و در
صورت وجود آلودگی LED را روشن می‌کند. محققان این حسگر را تست کردند، نتایج
نشان داد که در صورت وجود آلایندگی جیوه در محیط، LED روشن می‌شود و شدت
تابش LED کاملا به غلظت جیوه در آب بستگی دارد.
به اعتقاد وانگ، نکته جالب این پروژه آن است که این حسگر به‌طور مستقل
انرژی مورد نیاز خود را از حرکت پیرامون به‌دست می‌آورد. او امیدوار است که
به‌زودی از این نانوژنراتور در حسگرهای زیستی دیگر نیز استفاده کنند.
