เครื่องสร้างประจุนาโนสำหรับชาร์จอุปกรณ์พกพา

ทีมวิศวกรจากมหาวิทยาลัยหลายแห่งได้พัฒนาสิ่งที่ในอนาคตจะช่วยแก้ปัญหาการคายประจุแบตเตอรี่จากอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์พกพาเช่นโทรศัพท์มือถือสมาร์ทโฟนแท็บเล็ตและอื่น ๆ สามารถชาร์จอุปกรณ์ได้ทุกที่ไม่จำเป็นต้องเชื่อมต่อกับเต้าเสียบโดยใช้สายไฟฟ้า

เครื่องกำเนิดไฟฟ้านาโนที่สร้างขึ้นโดยตรงในเคสหรือในกรณีของอุปกรณ์มือถือจะรวบรวมและแปลงพลังงานของการสั่นสะเทือนของพื้นผิวเช่นที่นั่งผู้โดยสารของรถที่กำลังเคลื่อนที่เป็นไฟฟ้าและชาร์จแบตเตอรี่ของอุปกรณ์มือถือเช่นสมาร์ทโฟน

รองศาสตราจารย์สาขาวิทยาศาสตร์วัสดุและวิศวกรรมที่มหาวิทยาลัยวิสคอนซินเมืองเมดิสันซู่ตงหวางเชื่อว่าการพัฒนาความคิดนี้จะนำไปสู่การสร้างอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ส่วนบุคคลที่ชาร์จตัวเองได้

Xudong Wang พร้อมกับนักเรียนของเขา Yanchao Mao และผู้เขียนร่วมจากมหาวิทยาลัยซุนยัตเซ็นในประเทศจีนและมหาวิทยาลัยมินนิโซตาในดุลูทสหรัฐอเมริกาบรรยายการประดิษฐ์ของพวกเขา - mesoporous piezoelectric nanogeneratorในบทความสำหรับนิตยสาร Advanced Energy Materials เมื่อวันที่ 27 มกราคม 2014

nanogenerator โดยทั่วไปใช้วัสดุพอลิเมอร์ piezoelectric ที่เรียกว่า PVDF (polyvinylidene ฟลูออไรด์) วัสดุ Piezoelectric นั้นมีความสามารถในการผลิตกระแสไฟฟ้าโดยใช้แรงทางกล พวกมันยังถูกเปลี่ยนรูปแบบทางกลไกภายใต้อิทธิพลของสนามไฟฟ้า

แทนที่จะเป็นการเปลี่ยนรูปแบบปกติหรือการกระทำของสนามไฟฟ้านักวิจัยได้รวมอนุภาคนาโนซิงค์ออกไซด์ไว้ในฟิล์มบางของ PVDF ซึ่งตอนนี้จะช่วยให้ได้รับ ผล piezoelectric แม้จะมีการสั่นสะเทือนเล็กน้อยเพื่อสะสมพลังงานไฟฟ้า

ถัดไปอนุภาคนาโนถูกแกะสลักจากภาพยนตร์ส่งผลให้รูขุมขนเชื่อมต่อระหว่างกัน -“ mesopores” - วัสดุเหมือนฟองน้ำ มันเป็นวัสดุที่มีลักษณะเป็นรูพรุนซึ่งเป็นกุญแจสำคัญในการเปลี่ยนแปลงพลังงานสั่นสะเทือน Xudong Wang กล่าวว่าวัสดุที่อ่อนลงนั้นมีความไวต่อการสั่นสะเทือนมากขึ้น

nanogenerator นั้นประกอบด้วยแผ่นอิเล็กโทรดแบบบางที่ทั้งสองด้านของฟิล์มพอลิเมอร์ชนิด mesoporous ซึ่งสามารถยึดติดกับพื้นผิวทุกชนิดไม่ว่าจะเป็นผิวที่เรียบเนียนของมนุษย์หรือพื้นผิวที่ไม่เรียบอื่น ๆ

ถ้าเราพูดถึงสมาร์ทโฟนมวลของอุปกรณ์จะช่วยเสริมกำลังไฟฟ้าที่สร้างขึ้นเนื่องจากการเพิ่มขึ้นของอคติ ตัวอย่างเช่นคนที่เดินหรือวิ่งและด้วยเหตุนี้สมาร์ทโฟนจึงได้รับการชาร์จอย่างมีประสิทธิภาพ

ในอนาคตผู้ผลิตนาโนเจนเนอเรเตอร์อาจกลายเป็นส่วนสำคัญของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์หลายชนิดเช่นแผงด้านหลังหรือกล่องอุปกรณ์เพื่อส่งพลังงานโดยตรงที่ได้รับจากการสั่นสะเทือนของสิ่งแวดล้อม

ทีมเชื่อว่าความเรียบง่ายของการผลิตจะช่วยให้สามารถขยายโรงงาน nanogenerator ดังกล่าวให้มีขนาดใหญ่ขึ้น และความสามารถในการปรับแต่งคุณสมบัติเชิงกลของภาพยนตร์และการออกแบบของพวกเขาจะทำให้สามารถใช้งานโครงสร้างได้ทั้งในการจ่ายไฟให้กับโทรศัพท์และเพื่อให้ระบบเซ็นเซอร์มีอิสระ