Triboelektrický nanogenerátor z grafenu

Nedávno vyšla na Aldebaranu série tří pěkných článků, které se zabývaly triboelektřinou, tzn. elektřinou, která vzniká přeměnou mechanické energie tření. V ACS Nano teď vyšel článek popisující triboelektrický generátor vyrobený z grafenu.

S rozvojem internetu věcí (IoT) je potřeba řešit i napájení těchto zařízení, ne vždy je možné využít připojení k elektrické síti, příp. napájení z akumulátoru. Jako velmi nadějné se jeví využití triboelektrického jevu. Ten známe např. z běžného školního experimentu, kdy třením liščího ohonu (příp. ekvivalentního materiálu, stačí i vlasy) o ebonitovou tyč dojde k nabití obou předmětů opačným nábojem.

Samozřejmě, toto uspořádání není pro IoT příliš vhodné, proto se hledají nové materiály a uspořádání, které poskytnou výkonější a menší tzv. triboelektrické nanogenerátory (TENG).

I v této oblasti nachází využití grafen, neboli 2D alotrop uhlíku. V tomto případě byl využit tzv. Laser-Induced Grafen (LIG). Ten se připravuje působením CO2 Laseru na vhodný prekurzor. Prekurzorem může být téměř cokoliv, co obsahuje uhlík, organické polymery nebo i krajíc chleba. Takto připravený grafen vytváří 3D porézní strukturu.

Jako substrát využili autoři polyimid (obr. dole) a korek. Působením infračerveného laseru ze substrátu vyrobili LIG, který použili pro konstrukci TENG.

Obecná struktura polyimidu

Takto vyrobené TENG lze využít např. v podrážce boty, kde budou generovat dostatek elektrické energie pro různé monitorovací zařízení. Výhodou metody je možnost využít přírodní materiály pro získání LIG, např. korek.

Odkazy

  1. Laser-Induced Graphene Triboelectric Nanogenerators
  2. Zkrocení všudypřítomné mechanické energie
  3. Triboelektrický jev na české wikipedii
  4. Nanogenerátory na anglické wikipedii

Napsat komentář

Web používá Akismet ke snížení množství spamu. Zjistěte, jak jsou zpracovávány údaje z komentářů.