جنرال لواء

هذا الجهاز البسيط المطبوع ثلاثي الأبعاد يولد الكهرباء من الحركة


أصدرت مجموعة من الفيزيائيين من معهد المواد النانوية (CNI) بجامعة كليمسون مؤخرًا معلومات تقرب العالم خطوة واحدة من تشغيل نوع جديد من مصادر الطاقة الخضراء لاسلكيًا يسمى كهرباء الاحتكاك.

يُطلق على الجهاز المطبوع ثلاثي الأبعاد اسم W-TENG ، وهو جهاز يستخدم مواد فريدة لتوليد الكهرباء من خلال الحركة والاهتزازات. قام فريق كليمسون ببناء W-TENG من الجزء الخلفي من مشروع سابق يسمى U-TENG والذي استخدم بلاستيكًا بسيطًا وشريطًا لتوليد جهد نظرًا لتفاعلهم المعاكس للإلكترونات.

صمم الفريق W-TENG بعقلية مماثلة. ومع ذلك ، فقد أرادوا زيادة كمية الكهرباء التي يمكن توليدها في دائرة وتخزينها في مكثف.

اختار الباحثون أليافًا متعددة الأجزاء مصنوعة من الجرافين `` الخارق '' وبوليمر قابل للتحلل الحيوي يسمى حمض polylactic بدلاً من البلاستيك الموجود في U-TENG. ولاستبدال الشريط ، قرر الباحثون استخدام مادة التفلون ، وهي مادة مألوفة غير لاصقة لأواني الطبخ.

قال راماكريشنا بوديلا ، المؤلف المقابل للدراسة ومساعده: "نستخدم التفلون لأنه يحتوي على الكثير من مجموعات الفلور عالية السالبة الكهربية ، في حين أن الجرافين- PLA شديد التأثر بالكهرباء. وهذه طريقة جيدة لمحاذاة وإنشاء الفولتية العالية". أستاذ الفيزياء في كليمسون.

"لا يمكن أن يمنحك الطاقة فقط ، ولكن يمكنك أيضًا استخدام المجال الكهربائي كجهاز تحكم عن بعد. على سبيل المثال ، يمكنك النقر فوق W-TENG واستخدام مجالها الكهربائي كـ" زر "لفتح باب الجراج ، أو يمكنك قال ساي سونيل ماليني ، المؤلف الأول للدراسة والحاصل على درجة الدكتوراه: "قم بتفعيل نظام أمان - كل ذلك بدون بطارية ، بشكل سلبي ولاسلكي". طالب في الفيزياء وعلم الفلك.

قال بوديلا إن هناك فوائد لم يتم اكتشافها بعد باستخدام هذه التكنولوجيا. هذا يمكن أن يعوض استخدام الطاقة في الفضاء الخارجي ، في زمن الحرب ، أو حتى أثناء البحوث المحيطية. وقال بوديلا أيضًا إنه يمكن أن يكون موردًا حيويًا في المناطق التي غالبًا ما تفتقر إلى تلك الموارد.

"يمكن أن يكون W-TENG أحد الطرق الأنظف لتوليد الطاقة في هذه المناطق."

وقال بوديلا: "تتطلب العديد من الدول النامية الكثير من الطاقة ، على الرغم من أننا قد لا نتمكن من الوصول إلى البطاريات أو منافذ الطاقة في مثل هذه الظروف" "يمكن أن يكون W-TENG أحد الطرق الأنظف لتوليد الطاقة في هذه المناطق."

ومع ذلك ، قال الباحثون إن اختراعاتهم يمكنها فقط أن تحقق العلم حتى الآن. وقال مدير CNI Apparao Rao إن الباقي سيعود إلى الاقتصاد ومعرفة ما إذا كان الحل سيكون قابلاً للتطبيق ماليًا في السوق.

قال راو: "يمكننا فقط أن نأخذ الأمر بعيدًا كعلماء ؛ يحتاج الاقتصاد إلى العمل حتى تنجح W-TENG".

وأشار راو إلى أن CNI تجري محادثات مع شركاء صناعيين للنظر في تطبيقات W-TENG في استراتيجيات الطاقة المستخدمة حاليًا. يقوم فريق W-TENG حاليًا أيضًا بتسجيل براءات الاختراع لتقنيتهم.

بينما يستمر هذا النقاش في النهاية "الاقتصادية" ، قال بوديلا إن الفريق يحتاج إلى إيجاد بديل للتفلون. حاليًا ، يميل الباحثون نحو MXene وهو مركب ثنائي الأبعاد له طبيعة موصلة مشابهة للمعادن الانتقالية. (وضع فريق طلابي آخر في كليمسون دراسة منفصلة بشأن هذه النتائج).


شاهد الفيديو: كيفية استخدام برامج و مواقع الطابعات ثلاثية الابعاد. Repetier (كانون الثاني 2022).