پارچه ای برای تبدیل انرژی مکانیکی به الکتریکی

به گزارش تاسیسات نیوز، اگر بتوان با استفاده از فناوری نانو، ساختار نخ تولید شده را در مقیاس نانومتر کنترل کرد می‌توان به راندمان بالاتری از تولید انرژی الکتریکی به همراه خواص فیزیکی و مکانیکی بالاتری دست یافت بنابراین محققان دانشگاه امیرکبیر در طرحی به دنبال این هدف هستند.

 

 

 

 

تولید نخ دارای خواص پیزوالکتریک به عنوان یک ساختار پایه مهندسی جهت استفاده در فرآیند تولید پارچه و سایر ساختارهای منعطف الیافی به لحاظ قابلیت‌های بالای آن در تولید پارچه‌های با خواص فیزیکی و مکانیکی مختلف از درجه اهمیت بالایی برخوردار است. در صورتیکه بتوان نخ با خواص مطلوب، هم به لحاظ خواص فیزیکی و مکانیکی (جهت تامین شرایط لازم جهت بافت آن در داخل پارچه با طرح و الگوی مورد نظر) هم به لحاظ دارا بودن خواص تبدیل مناسب انرژی مکانیکی به الکتریکی (خواص پیزوالکتریسیته مطلوب) تولید کرد می‌تواند گام بلندی در خصوص تولید تامین‌کننده خودشارژشونده‌ای از انرژی الکتریکی برداشته شود.

 

 

 

البته این قابلیت در موارد کاربرد بسیار زیادی شامل تولید انرژی مورد نیاز قطعات میکروالکترونیک، قابل حمل و انعطاف پذیر جهت تامین انرژی مورد نیاز برای مصارفی همچون منسوجات الکترونیکی، منسوجات هوشمند، البسه فضانوردان و یا وسایل الکترونیکی قابل حمل مانند جی پی اس ها، سنسورهای پارچه‌ای پایش وضعیت فیزیولوژیک بدن مورد نظر است.

 

 

 

 

بنابراین اگر بتوان با استفاده از فناوری نانو، ساختار نخ تولید شده را در مقیاس نانومتر کنترل کرد می توان به راندمان بالاتری از تولید انرژی الکتریکی به همراه خواص فیزیکی و مکانیکی بالاتری دست یافت بنابراین در طرحی با عنوان “تولید نخ نانوساختار جهت تولید پارچه مبدل انرژی مکانیکی به الکتریکی” توسط محققان دانشگاه امیر کبیر و با پشتیبانی صندوق این موضوع مورد بررسی قرار گرفت.

 

 

 

در اين طرح با توجه به سوابق مثبت توليد ساختارهاي نانواليافي با خواص ويژه، منحصر به فرد و مشابه در فاز مطالعاتی صورت گرفته، توليد نخ از این الیاف با استفاده از روش الکتروريسي تک نازله مد نظر قرار گرفت.

البته برای این منظور شرايط بهينه جهت توليد ساختارهای مختلف از طریق بهینه کردن پارامترهایی همچون ظرافت نانوالیاف، نحوه آرایش نانوالیاف در لایه تولیدی، هندسه سازه، درصد نانوذرات قرار گرفته در نانوالیاف و نمره نخ مورد بررسی قرار گرفت همچنين ارزيابي‌هاي اوليه صورت گرفته در خصوص کنترل ميزان ظرافت نانوالیاف نيز انجام شد که نتايج حاصله نشان دهنده قابليت بسيار بالای ساختار توليد شده نسبت به سازه‌های متداول استفاده شده در موارد کاربرد حسگری و عملگری است.

 

 

 

 

بنابراین با توجه به سوابق مطالعاتي مثبت استفاده از سازه‌های نانواليافي، روشي نوين جهت توليد سازه مهندسي شده‌اي متشکل از الياف در مقياس نانومتر ارائه شد که می‌تواند برای کاربردهایی نظیر منبع تغذیه الکتریکی برای وسایل الکترونیکی قابل پوشش مورد استفاده باشد. بخش‌هاي مطالعات اوليه و توليد نمونه‌هاي آزمايشگاهي از ساختارهاي مورد نظر در طي 2 سال گذشته انجام شده و نتايج بسيار قابل‌توجهي نيز حاصل شده است. هدف از اجراي اين طرح، تکميل فرآيند مهندسي کنترل ساختارهاي کامپوزيتي نخ مورد نظر جهت تولید یک پارچه به خواص پیزوالکتریسیته مناسب و بررسي تاثير ساختار کامپوزیتی توليد شده روي میزان راندمان برداشت انرژی از ساختارهای مورد نظر است.

انتهای خبر