https://virgool.ir/feed/@m_57323534fa2026-11-12 13:48:57https://files.virgool.ir/upload/users/1292184/avatar/AKtLdf.jpeghttps://virgool.ir/@m_57323534https://virgool.ir/@m_57323534/نانوژنراتور-m2yjetqpobnnآیا می دانید نانوژنراتور چیست؟اخیرا با گذشت زمان و اتمام انرژی ­های فسیلی، نیاز مبرم به انرژی­ های تجديدپذير احساس می­ گردد. در این راستا، با پیشرفت چشمگیر در فناوری نانو و کاهش ابعاد سیستم ­های الکترونیکی، تولید انرژی در مقیاس نانو با توسعه نانوژنراتورها، جهت تامین انرژی سیستم­ ها مطرح شده است. تحقیقات در زمینه نانوژنراتورها در گستره وسیعی از کاربردها همچون تامین انرژی سیستم­ هایی مانند حسگرها، کاربردهای پزشکی، الکتروشیمیايی، دستگاه­ های قابل حمل و سیستم ­های امنیتی انجام شده است. استفاده از نانوژنراتورها از مزیت­ های متعددی برخوردار است. این ساختارها مشکلات باتری­ ها از جمله محدودیت اندازه وسایل و تعدد فرآیند شارژ مجدد و عمر كم آنها را ندارد. در این ساختارها، استحصال انرژی پایدار از انرژی­ هایی كه تصادفی بوده و معمولاً بدون استفاده می ­مانند، تهیه می­شود. این سیستم­ ها فاقد آلودگی، سازگار با محیط زیست، قابل حمل و قابل پوشیدن هستند و كاربرد آسانی دارند. این ساختارها نیاز چندانی به تعمیر و نگهداری ندارند و تجهیزات آن به راحتی جایگزین می ­شود.با توجه به نحوه تولید انرژی، نانوژنراتورها به سه دسته تقسیم می­شود که شامل پیزوالکتریک[1]، پیروالکتریک[2] و تریبوالکتریک[3] می ­باشد. در این بین، نانوژنراتورهای تریبوالکتریک که پایه القای الکترواستاتیک در اثر اصطکاک دو ماده متفاوت است، به دلیل داشتن مزایایی چون بازدهی بالاتر، وزن کم، مقرون به صرفه بودن، فرآیند ساخت آسان و محدوده گسترده انتخاب مواد جهت ساخت، گزینه مناسب ­تری در مقایسه با نانوژنراتورهای پیزوالکتریک محسوب می ­شوند. نانوژنراتورهای تریبوالکتریک متشکل از یک ساختار چند لایه، شامل دو لایه اصطکاکی با مواد متفاوت و انعطاف­ پذیری بالا و دو الکترود بر سطح خارجی آن­ها است. مکانیزم عملکرد آن، بر پایه دو اصل برق ­رسانی ناشی از مالش و القای الکترواستاتیک بین دو ماده اتصال یافته ­است که باعث تشکیل بارهای مخالف در دو سطح ماده می ­شود و یک اختلاف پتانسیل الکتریکی درطول الکترود ایجاد کرده و منجر به انتقال الکترون­ ها از لایه مثبت به سمت لایه منفی می ­شود. بر اساس سری­ های تریبوالکتریک، هر دو ماده متفاوت، تمایل گوناگونی در به ­دست ­آوردن یا از دست ­دادن الکترون، در یک فرایند تماس اصطکاکی دارند. بنابراین می ­توانند، به ترتیب، تجمعی از بارهای منفی و مثبت را در سطوح خود ایجاد کرده و باعث تولید جریان الکتریکی شوند. نانوژنراتورهای تریبوالکتریک بنابر کاربردهای مختلفی که دارند باید تامین کننده خواصی باشند که از جمله آن­ها می­ توان به انعطاف­ پذیری، زیست­ سازگاری، خودتمیز­شوندگی و شفافیت اشاره کرد. از جمله لایه ­های کاربردی در این دستگاه ­ها، لايه ­هاي نازك مواد نيمه ­رسانا مانند اکسید ایندیوم دوپ شده با قلع[4] (ITO) و اكسيد قلع دوپ شده با فلورين[5](FTO)، نانوسیم­ های نقره وگرافن و پلیمرهای شفافی مانند پلی ­دی­ متیل­ سیلوکسان [6] (PDMS)، پلی ­ونیلیدین ­فلوراید[7] (PVDF)، اتیلن پروپیلن فلوراید[8] (FEP)، پلی ­تترا فلویورواتیلن[9] (PTFE) و غیره می باشد. [1] Piezoelectric nanogenerator[2] Pyroelectric[3] Triboelectric nanogenerator :TENG[4] Indium Tin Oxide[5] Fluorine tin oxide[6] Polydimethylsiloxane[7] Polyvinylidene fluoride[8] Fluorinated ethylene propylene[9] Polytetrafluoroethyleneفاطمه مرادیفاطمه مرادیMon, 22 Nov 2021 21:15:24 +0330