نانوژنراتوری برای تبدیل انرژی صوتی به الکتریکی

محققان موفق به ساخت نانوژنراتوری شدند که قادر است صدا را به انرژی الکتریکی تبدیل کند. این نانوژنراتور را می‌توان در ابعاد مختلف تولید کرد و از آن به عنوان منبع تولید انرژی در ادواتی نظیر تلفن همراه استفاده کرد.

به گزارش سرویس فناوری ایسنا، پژوهشگران مؤسسه فناوری جورجیا موفق به ساخت ابزاری برای تلفن همراه شدند که قادر است انرژی صوتی را به انرژی الکتریکی تبدیل کند.

این گروه تحقیقاتی نانوژنراتور تریبوالکتریکی مبتنی بر کاغذ ساختند که قابل رول شدن بوده و ضخامتی در حد 125 میکرون دارد. این میکروفون می‌تواند دانسیته توانی برابر با 121 mW/m2 را ایجاد کند. نانوژنراتور دستگاهی حاولی پیزوالکتریک و تریبوالکتریک است که می‌تواند انرژی مکانیکی را به گرما، الکتریسیته یا صورت‌های دیگر انرژی تبدیل کند. در نانوژنراتور تریبوالکتریک، دستگاه می‌تواند با استفاده از فرآیند تریبوالکتریکی، فشار وارد شده را به جریان الکتریکی تبدیل کند. این دستگاه می‌تواند کارایی 55 درصدی در تبدیل انرژی داشته باشد.

در این پروژه محققان با استفاده از لیزر روی سطح کاغذ، حفره‌های میکروسکوپی ایجاد کردند، سپس یک سوی آن را با مس پوشش داده و سطح دیگر را روی تفلون قرار دادند. با اعمال اموج صوتی روی این ساختار، به دلیل تماس میان دو لایه با هم، بار الکتریکی تولید می‌شود مانند بادکنکی که روی مو کشیده شده باشد. این میکروفون در ابعاد یک تمبر بوده و مقدار انرژی تولیدی آن 121 میلی‌وات در هر متر مربع است. این ابزار را می‌توان در ابعاد دلخواه تولید کرد. محققان این پروژه معتقدند که این میکروفون را می‌توان در ابعادی مناسب برای استفاده در تلفن‌ همراه تولید کرد تا انرژی مورد نیاز تلفن‌ همراه را تولید کند.

این گروه تحقیقاتی، از نانوژنراتور تولیدی خود در یک تلفن‌ همراه تجاری استفاده کردند تا انرژی صوتی حاصل از صحبت کاربر را به انرژی الکتریکی تبدیل کند. همچنین محققان این پروژه معتقدند که می‌توان از این نانوابزار برای تبدیل اصوات محیطی پیرامون برای تولید الکتریسیته استفاده کرد.

نتایج این پژوهش در قالب مقاله‌ای با عنوان Ultrathin, Rollable, Paper-Based Triboelectric Nanogenerator for Acoustic Energy Harvesting and Self-Powered Sound Recording در نشریه ACS Nano منتشر شده است.

انتهای پیام