پژوهشگران ایرانی نخ تولید کننده برق ابداع کردند

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

در این میان نخ‌های تک بعدی پلتفرمی را برای PENG‌های پوشیدنی انعطاف پذیر فراهم می‌کنند که می‌توانند با وضعیت بدن منطبق شوند. به این ترتیب برداشت انرژی به شیوه‌ای راحت و کارآمد انجام می‌شود.

به همین دلیل گروهی از محققان با همکاری فاطمه ذبیحی، محمد رضا یوسفی دارستانی و پیمان ثروتی یک نوع نخ پیزوالکتریک انعطاف‌پذیر ابداع کردند 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.

کریستال‌های پروسکایت طی فرایند الکتروریسی تشکیل شدند.

تحقیق پژوهشگران نشان دهنده مورفولوژی نانو فیبری است که کریستال‌های پروسکایت روی آن گسترده می‌شوند و در نتیجه سطحی ناهموار به وجود می‌آید و به تشکیل نانوکامپوزیت‌های پیزوالکترویک با PVDF برای برانگیختگی فشار بیشتر منجر می‌شود.

پس از آن محققان چگونگی تاثیرگذاری آنیون پروسکایت هالید بر عملکرد پیزوالکتریک PENG را با مقایسه میان پروسکایت‌های CsPbBr۳ و CsPbI۲Br بررسی کردند.

در نتیجه این امر دستگاه‌های دارای یک نخ پروسکایت CsPbI۲Br 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 می‌توان به دلیل ارتقای بلورسازی CsPbI۲Br دانست. عملکرد الکتریکی عالی و پایدار را می‌توان به تبلور بهینه کریستال‌های CsPbI۲Br، 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.