ro.llcitycouncil.org
Inovaţie

Nanogeneratori: cele mai inteligente lucruri pe care nu le-ai văzut niciodată

Nanogeneratori: cele mai inteligente lucruri pe care nu le-ai văzut niciodată



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.


Progresele incredibile în nanotehnologie, inclusiv electronica biomedicală și portabilă, necesită inovații în surse de energie adecvate. Tehnologia nanogeneratorului avansează pentru a satisface această nevoie.

Ce sunt nanogeneratorii

Cuvantul nano mijloace miliard, deci un nanometru este o miliardime de metru. Aceasta este lumea minusculă în care funcționează nanogeneratorii, vizibilă doar prin microscopuri de mare putere. Generarea de energie la această scară necesită metode specializate de recoltare a energiei. Cele trei tipuri de nanogeneratori în curs de dezvoltare de către cercetătorii din întreaga lume sunt piezoelectric, triboelectric și piroelectric. Deci, cum funcționează aceste minuni minuscule?

Nanogeneratoare piezoelectrice

[Sursa imaginii: Wikimedia]

Nanogeneratorii piezoelectrici utilizează efectul piezoelectric pentru a genera electricitate. Din cuvântul grecesc piezein, sens presa, efectul piezoelectric descrie crearea unui câmp electric ca răspuns la deformarea structurii cristaline a materialului. Acest lucru se datorează schimbării poziției relative a moleculelor polarizate în cadrul structurii. Deformarea poate apărea prin aplicarea presiunii directe sau prin vibrații.

Nanogeneratori triboelectrici

[Sursa imaginii: Wikimedia]

Efectul triboelectric guvernează funcționarea nanogeneratorilor triboelectrici. Din alt cuvânt grecesc tribo, sens freca, efectul triboelectric este fenomenul prin care electronii sunt transferați dintr-un material în altul prin contact, creând o diferență de potențial electric între cele două suprafețe.

Nanogeneratoare piroelectrice

Așa cum v-ați aștepta, nanogeneratorii piroelectrici utilizează - ați ghicit - efectul piroelectric. Acest efect descrie generarea unei tensiuni printr-un diferențial de căldură. Generarea de tensiune are loc în interiorul anumitor materiale atunci când acestea sunt încălzite, datorită modificărilor de poziție mici ale atomilor polarizați din structură.

Anatomia unui nanogenerator

[Sursa imaginii: Wikimedia]

Selecția materialelor care alcătuiesc un nanogenerator depinde de metoda sa de colectare a energiei. Un grup lider de cercetători în tehnologia nanogeneratorului lucrează în cadrul Institutului de Tehnologie din Georgia. Această echipă, condusă de profesorul Zhong Lin Wang, își concentrează eforturile asupra nanogeneratorilor piezoelectrici, folosind nanofire de oxid de zinc (ZnO).

O altă echipă de cercetare a adoptat o abordare diferită a generării piezoelectricității la o scară nano. Materialul ales este titanatul de zirconat de plumb (PZT). Acest material este extrem de fragil, totuși, este o proprietate problematică pentru un material supus. Echipa a venit cu un mod unic de a evita acest lucru, formând PZT în nanoriboni și stabilindu-le într-un model asemănător valurilor.

Aplicații

De la senzori la electronice purtabile, gama de nanotehnologii disponibile crește în fiecare an. Inovațiile incredibile în biomedicină din ultimii ani amintesc de visele noastre de science fiction din anii 1980. Dispozitivele medicale implantabile necesită o putere constantă și fiabilă, iar o intervenție chirurgicală invazivă pentru a înlocui acumulatorii este o soluție mai puțin perfectă. Mișcările automate ale corpului, inclusiv bătăile inimii și respirația, ar putea furniza energia cinetică necesară nanogeneratoarelor piezoelectrice. Cea mai mică mișcare produce frecare, cu potențialul de a alimenta nanogeneratorii triboelectrici. Energia termică uzată abundă în corpul uman, oferind combustibil pentru nanogeneratorii piroelectrici.

[Sursa imaginii: Wikimedia]

În 2012 s-au înregistrat unele progrese masive în densitatea puterii de ieșire a nanogeneratorilor, iar numărul tot mai mare de cercetători din întreaga lume nu arată semne de încetinire a acestui progres. De la tehnologia încorporată în haine la implanturile sub piele, nanogeneratorii promit să facă viitorul nanotehnologiei mult mai ușor de utilizat.

VEZI ȘI: 3 utilizări futuriste ale nanotuburilor de carbon

Scris de Jody Binns


Priveste filmarea: Top 5 lucruri pe care nu le-ai remarcat la DEADLOKED!!