تولید جریان الکتریکی با استفاده از اصطکاک

پژوهشگران روش جدیدی برای تولید جریان الکتریسیته از حرکت‌های پیرامون ما ارائه کردند. برای مثال زمانی که دو لاستیک روی هم مالیده می‌شوند جریان الکتریکی بسیار کمی تولید می‌شود که می‌توان آن را به‌صورت کنترل شده‌ای استخراج کرد. با استفاده از مواد پلیمری انعطاف‌پذیر که به آنها مولد‌های تریبوالکتریک گفته می‌شود می‌توان از حرکت‌هایی نظیر راه رفتن جریان الکتریکی متناوب گرفت.

پژوهشگران روش جدیدی برای تولید جریان
الکتریسیته از حرکت‌های پیرامون ما ارائه کردند. برای مثال زمانی که دو
لاستیک روی هم مالیده می‌شوند جریان الکتریکی بسیار کمی تولید می‌شود که
می‌توان آن را به‌صورت کنترل شده‌ای استخراج کرد. با استفاده از مواد
پلیمری انعطاف‌پذیر که به آنها مولد‌های تریبوالکتریک گفته می‌شود می‌توان
از حرکت‌هایی نظیر راه رفتن جریان الکتریکی متناوب گرفت.

مولدهای تریبوالکتریک می‌توانند برای نانومولدهایی که با اثر پیزوالکتریک
جریان تولید می‌کنند، به‌عنوان منبع تولید الکتریسیته عمل کنند. این دسته
از مواد را می‌توان از نانوسیم‌های اکسید روی تولید کرد که در نهایت محصولی
شفاف ایجاد می‌شود. حسگرهای تولید شده با این فناوری می‌تواند جایگزین
فناوری‌های فعلی به‌کار رفته در نمایشگرها باشد.

ژونگ لین وانگ از پژوهشگران این پروژه می‌گوید مکانیسمی که با استفاده از
آن جریان الکتریکی تولید می‌شود برای پژوهشگران شناخته شده است. چیزی که ما
دریافتیم این بود که با استفاده از نانوشکاف می‌توان افت ولتاژ ایجاد کرده
و در نهایت جریان الکتریکی تولید کرد. بنابراین حرکت‌های تصادفی اطراف ما
می‌تواند به جریان الکتریکی تبدیل شود.

در صورتی که یک ورقه پلی استر روی یک ورقه پلی‌دی‌متیل‌سیلوکسان کشیده شود
مولد تریبو الکتریک عمل می‌کند. پلی‌استر تمایل به اهداء الکترون دارد در
حالی که پلی‌دی‌متیل‌سیلوکسان گیرنده الکترون است. با کشیده شدن این دو
سطح، یک جدایی مکانیکی میان دو سطح ایجاد شده و در نتیجه بارها در سطح
پلی‌دی‌متیل‌سیلوکسان جمع می‌شوند این موجب تشکیل یک ممنتوم دو قطبی
می‌گردد.

 

 
 
اگر بین دو سطح ارتباطی برقرار شود، جریان
بسیار کوچکی در آن ایجاد می‌شود. اگر مالش دو سطح ادامه پیدا کند جریان
متناوب کوچکی پدید می‌آید. وانگ می‌گوید در این سیستم باید از دو نوع ماده
مختلف استفاده کرد تا دو الکترود متفاوت پدید آید. اگر شما دو سطح همجنس را
روی هم بمالید، تفاوت بار ایجاد نمی‌شود.

از این روش می‌توان برای تولید حسگرهای فشاری که انرژی خود را خود تامین
می‌کنند استفاده کرد. در این حسگرها تماس جسم خارجی موجب تولید جریان
الکتریکی بسیار کوچکی می‌شود که این جریان توسط دستگاه شناسایی می‌شود. با
این حسگر می‌‌توان فشاری در حد ۱۳ میلی‌پاسکال را شناسایی کرد.

از آنجایی که این دستگاه می‌تواند تا ۷۵ درصد شفاف باشد، از آنها می‌توان
در صفحات لمسی استفاده کرد. چنین حسگرهایی نیاز به باتری دستگاه ندارند.
این گروه تحقیقاتی از سه نوع الگوی مختلف در سطح استفاده کردند، نتایج نشان
داد که شکل هرمی نسبت به شکل‌های خطی و مکعبی جریان الکتریکی بیشتری تولید
می‌کند به‌طوری که این شکل ۱۸ ولت و ۰٫۱۳ میکروآمپر در هر سانتی‌متر مربع
ایجاد می‌کند.