پژوهشگران با استفاده از مواد نانوساختار موفق به ساخت کولهپشتی شدند که قادر به تبدیل انرژی حرکتی به الکتریسیته است. این کولهپشتی میتواند انرژی مورد نیاز برای ۴۰ لامپ الایدی را تأمین کند.
استفاده از نانومواد در ساخت کولهپشتی مبدل انرژی الکتریکی
تلفنهای همراه، تبلتها و دیگر ادوات قابل حمل باید بتوانند زمان زیادی را بدون شارژ کردن، فعال باشند. براساس گزارشی که توسط آژانس بینالمللی انرژی منتشر شدهاست، مصرف انرژی توسط ادوات الکترونیکی و فناوری اطلاعات ۱۵ درصد از کل انرژی مصرفی در جهان است که انتظار میرود این رقم تا سال ۲۰۲۲ دو برابر و در سال ۲۰۳۰ به سه برابر افزایش یابد. با این وجود نیاز به انرژی در جهان به شدت رو به افزایش بوده و باید به فکر تأمین این انرژی بود.
یک گروه تحقیقاتی از مؤ سسه فناوری جرجیا موفق به ارائه منبعی برای تامین انرژی ادوات قابل حمل شدهاست. این گروه موفق به ارائه فناوری شده که میتواند حرکت انسان را به انرژی الکتریکی تبدیل کند. ژونگ لین وانگ و همکارانش موفق به ساخت کولهپشتی شدند که انرژی مکانیکی حرکتی انسان را تبدیل به انرژی الکتریکی میکند. این فناوری میتواند انقلابی در شارژ ادوات الکترونیکی همراه ایجاد کند. با این فناوری مشکل سوختن ادوات الکترونیکی کاهش یافته و کاربر که همیشه متکی به منابع ثابت شارژ بود حال میتواند به راحتی دستگاه خود را در هر کجایی شارژ کند و بینیاز از پریز برق خواهد شد.
ساخت مبدل انرژیی که بتواند حرکت مکانیکی را به الکتریسیته تبدیل کند، ایده تازهای نیست. اما در فناوریهای پیشین باید از توده عظیمی از مواد استفاده کرد که هم شکننده و هم حجیم هستند. این در حالی است که محققان این پروژه از مواد سبک و نازک پلاستیکی برای ساخت این کوله پشتی استفاده کردند.
با حرکت کاربر، یک صفحه پلاستیکی در این کوله به صفحه دیگر برخورد کرده و مجددا جدا میشود. این حرکت مدام موجب تولید الکترون و در نهایت جریان متناوب میشود. به این فرآیند اثر تریبوالکتریفیکشن گفته میشود که مشابه ایجاد الکتریسیته ساکن در هنگام کشیدن یک شانه به ژاکت است.
این گروه تحقیقاتی برای بهبود کارایی این سیستم از نانوموادی با بار بالا استفاده کردند که بتواند سطح تماس را میان دو لایه افزایش دهد. نتایج آزمایشهای انجام شده نشان داد که یک کوله دو کیلوگرمی که حاوی یک بطری دو لیتری آب است میتواند انرژی مورد نیاز برای روشن کردن ۴۰ لامپ الایدی را تأمین کند.
