hu.llcitycouncil.org
Innováció

Nanogenerátorok: A legokosabb dolgok, amelyeket még soha nem láttál

Nanogenerátorok: A legokosabb dolgok, amelyeket még soha nem láttál



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.


A nanotechnológia hihetetlen fejlődése, ideértve az orvosbiológiai és hordható elektronikát is, újításokat igényel a megfelelő áramforrások terén. Ennek a szükségletnek a kielégítése érdekében a nanogenerátor technológiája előrehalad.

Mik azok a nanogenerátorok

A szó nano eszközök milliárdos, tehát a nanométer a méter milliárdod része. Ez az az apró világ, amelyben a nanogenerátorok működnek, csak nagy teljesítményű mikroszkópokon keresztül láthatóak. Az ilyen teljesítményű energia előállításához speciális módszerek szükségesek az energia kinyerésére. Az a három típusú nanogenerátor, amelyet jelenleg kutatók fejlesztenek a világon, piezoelektromos, triboelektromos és piroelektromos. Tehát hogyan működnek ezek az apró csodák?

Piezoelektromos nanogenerátorok

[Kép forrása: Wikimedia]

A piezoelektromos nanogenerátorok a piezoelektromos hatást használják villamos energia előállítására. A görög szóból piezein, jelentése nyomja megA piezoelektromos hatás az elektromos kristály létrehozását írja le, reagálva az anyag kristályos szerkezetének deformációjára. Ez a polarizált molekulák szerkezeten belüli relatív helyzetének megváltozása miatt következik be. A deformáció közvetlen nyomás alkalmazásával vagy rezgéssel történhet.

Triboelektromos nanogenerátorok

[Kép forrása: Wikimedia]

A triboelektromos hatás szabályozza a triboelektromos nanogenerátorok működését. Egy másik görög szóból tribo, jelentése dörzsölés, a triboelektromos hatás az a jelenség, amelynek során az elektronok érintkezés útján egyik anyagból a másikba kerülnek, ami különbséget okoz a két felület közötti elektromos potenciálban.

Piroelektromos nanogenerátorok

Ahogy az várható volt, a piroelektromos nanogenerátorok felhasználják - kitaláltátok - a piroelektromos hatást. Ez a hatás leírja a feszültség előállítását hőkülönbség révén. A feszültség keletkezése bizonyos anyagokon belül felmelegszik, a szerkezeten belüli polarizált atomok kis helyzetváltozásai miatt.

A nanogenerátor anatómiája

[Kép forrása: Wikimedia]

A nanogenerátort alkotó anyagok kiválasztása annak energiagyűjtési módjától függ. A nanogenerátor technológiával foglalkozó vezető kutatócsoport a Georgia Institute of Technology-n dolgozik. Ez a csapat, Zhong Lin Wang professzor vezetésével, a piezoelektromos nanogenerátorokra összpontosítja erőfeszítéseit, cink-oxid (ZnO) nanohuzalok felhasználásával.

Egy másik kutatócsoport más megközelítést alkalmazott a piezoelektromosság nano-léptékű előállításához. Anyaguk az ólom-cirkonát-titanát (PZT). Ez az anyag rendkívül törékeny, ugyanakkor problémás tulajdonság egy megerőltetett anyag számára. A csapat egyedülálló módon találta meg ezt a megoldást, a PZT-t nanoszalagokká formálva és hullámszerű mintázatban meghatározva.

Alkalmazások

Az érzékelőktől a hordható elektronikáig a rendelkezésre álló nanotechnológiák köre évről évre növekszik. Az elmúlt évek hihetetlen újításai a biomedicinában emlékeztetnek az 1980-as évekbeli tudományos-fantasztikus álmainkra. A beültethető orvostechnikai eszközök állandó, megbízható energiát igényelnek, az invazív műtét pedig nem tökéletes megoldás. A test automatikus mozgása, beleértve a szívverést és a légzést, biztosíthatja a piezoelektromos nanogenerátorok által igényelt kinetikus energiát. A legkisebb mozgás súrlódást eredményez, amely potenciálisan képes triboelektromos nanogenerátorokat működtetni. A hulladék hőenergia bővelkedik az emberi testben, amely tüzelőanyagot biztosít a piroelektromos nanogenerátorok számára.

[Kép forrása: Wikimedia]

2012-ben a nanogenerátorok kimenőteljesítmény-sűrűségében jelentős előrelépés történt, és az egész világon egyre növekvő számú kutató nem mutatja ennek a fejlődésnek a lassítását. A ruháiba ágyazott technológiától a bőr alatti implantátumokig a nanogenerátorok azt ígérik, hogy a nanotechnológia jövőjét sokkal felhasználóbarátabbá teszik.

LÁSD MÉG: A szén nanocsövek 3 futurisztikus felhasználása

Írta: Jody Binns


Nézd meg a videót: 10 LENYŰGÖZŐ DOLOG Amit NEM TUDTÁL a Saját Testedről! LEGJOBB