محققان ایرانی نخ تولید کننده برق ابداع کرده اند

به گزارش خبرنگار مهر، نانو ژنراتورهای پیزوالکتریک (PENG) یک راه حل مناسب برای تبدیل انرژی مکانیکی تولید شده توسط حرکت بدن به الکتریسیته هستند.

در این میان نخ های تک بعدی پلتفرمی را برای PENG های پوشیدنی انعطاف پذیر فراهم می کنند که می توانند با وضعیت بدن منطبق شوند. به این ترتیب برداشت انرژی به شیوه ای راحت و کارآمد انجام می شود.

به همین دلیل گروهی از محققان با همکاری فاطمه ذبیحی، محمد رضا یوسفی دارستانی و پیمان ثروتی یک نوع نخ پیزوالکتریک انعطاف‌پذیر ابداع کرده اند که برای ایجاد آن، طی یک مرحله پروسکایت هالید سرب سزیم همراه نانوفیبرهای PVDF( پلی‌وینیلیدین فلوراید) روی نخی از جنس فولاد ضد زنگ قرار گرفت.

کریستال های پروسکایت طی فرایند الکتروریسی تشکیل شدند.

تحقیق پژوهشگران نشان دهنده مورفولوژی نانو فیبری است که کریستال های پروسکایت روی آن گسترده می شوند و در نتیجه سطحی ناهموار به وجود می آید و به تشکیل نانوکامپوزیت های پیزوالکترویک با PVDF برای برانگیختگی فشار بیشتر منجر می شود.

پس از آن‌ محققان چگونگی تاثیرگذاری آنیون پروسکایت هالید بر عملکرد پیزوالکتریک PENG را با مقایسه میان پروسکایت های CsPbBr3 وCsPbI2Br بررسی کردند.

در نتیجه این امر دستگاه های دارای یک نخ پروسکایتCsPbI2Br با نانوفیبرهای PVDF علمکرد بهتری داشتند و ولتاژ برق تولیدی آنها ۸.۳ ولت بود که از آنها برای شارژ خازن‌ها برای تغذیه الکترونیک استفاده شد.

دستگاه در محیط عادی پس از ۳ ماه عملکرد خود را طی ۱۹هزار و ۲۰۰ چرخه فشار مکانیکی حفظ کرد.

عملکرد الکتریکی ایده آل و با ثبات را می توان به دلیل ارتقای بلورسازی CsPbI2Br دانست. عملکرد الکتریکی عالی و پایدار را می توان به تبلور بهینه کریستال های CsPbI2Br، عملکرد مکمل آنها با PVDF و تشکیل نانوالیاف با یکنواختی و استحکام نسبت داد.

انعطاف‌پذیری نخ‌های پیزوالکتریک آن‌ها را قادر می‌سازد تا در حین برداشت انرژی از حرکات بدن، خم، تابیده و بافته شوند تا انرژی حاصل از حرکات بدن را جمع‌آوری کنند که این موضوع پتانسیل برداشت انرژی مکانیکی پوشیدنی را نشان می‌دهد.