محققان موفق شدند کارایی نانوژنراتورهای تریبوالکتریک را افزایش دهند. برای این کار پژوهشگران به بررسی انواع مختلف نانوژنراتورهای تریبوالکتریک پرداخته و در نهایت راهکاری برای بهبود عملکرد یکی از این مدل‌ها ارائه کردند.
ارائه راهکاری برای بهبود عملکرد نانوژنراتورها
پژوهشگران موسسه نانوسیستم و نانوانرژی چین با همکاری محققانی از موسسه فیزیک نظری لانژو موفق به ارائه روشی برای افزایش توان خروجی نانوژنراتورهای تریبوالکتریکی شدند. این ادوات قادراند انرژی مکانیکی محیط اطراف را به الکتریسیته تبدیل کنند و با این کار انرژی مورد نیاز برای ادوات الکترونیکی پوشیدنی، شبکه‌های حسگری و ادوات پزشکی قابل کاشت در بدن را تامین کنند.
نانوژنراتورهای تریبوالکتریکی به ممد دو اثر مختلف کار میکنند: اثر تریبوالکتریک و القاء الکترواستاتیک. با این دو اثر این نانوژنراتورها می‌توانند انرژی الکتریکی از حرکت مکانیکی تولید کنند. اثر تریبوالکتریکی زمانی اتفاق می‌افتد که یک ماده در اثر تماس با سطحی باردار شده است. الکتریسیته ایجاد شده توسط نانوژنراتورهای تریبوالکتریکی می‌تواند به صورت جایگزینی برای باتری‌ها مورد استفاده قرار گیرد.
آیهو ژانگ از محققان این پروژه می‌گوید: « ساختار نانوژنراتورهای تریبوالکتریکی بسیار ساده است و به سادگی می‌توان آن را به خازن متصل کرد.»
نانوژنراتورهای تریبوالکتریکی می‌تواند به سه شکل مختلف وجود داشته باشد: آنهایی که با سیستم القاء القاء کار میکنند، نانوژنراتورهای تریبوالکتریکی که به صورت رسانا دی الکتریکی بوده و آنهایی که به شکل دی الکتریک دی الکتریک هستند.
ژانگ می‌گوید: « در این پروژه ما روی نوع رسانا رسانا کار کردیم که در آنها جدا کردن بارهای تریبوالکتریک و بارهای القائی غیرممکن بوده است. برای نمونه اولیه از این نوع نانوژنراتورهای تریبوالکتریکی می‌توان به پیمایشگر کلوین اشاره کرد که توسط لورد کلوین در سال ۱۸۶۱ ساخته شد. این پیماشگر برای اندازه‌گیری تفاوت پتانسیل تماسی میان دو ماده به کار گرفته شد.»
در نانوژنراتورهای تریبوالکتریکی رسانا رسانا، منبع ولتاژ با استفاده از اختلاف پتانسیل الکتروشیمایی میان دو قطعه ایجاد می‌شود. در نانوژنراتورهای تریبوالکتریکی دی الکتریک دی الکتریک و نوع دی الکتریک رسانا نیاز به غلبه بر صدها مگا اهم مقاومت است تا به خروجی مورد نظر رسید اما در این نانوژنراتورهای تریبوالکتریکی جدید این مشکل رفع شده است.
این گروه تحقیقاتی در این پروژه به بررسی هر سه نوع نانوژنراتورهای تریبوالکتریکی پرداخته و رفتار آنها را مورد مطالعه قرار دادند.
نتایج این پژوهش در قالب مقاله‌ای در نشریهNanotechnology منتشر شده است.
