Clemson 's Nanomaterial 's Institute (CNI)의 연구원들은 녹색 에너지 원인 마찰 전기를 사용하여 세계에 무선 전력을 공급하는 데 한 걸음 더 가까워졌습니다.
약 1 년 전, CNI의 한 물리학 자 팀이 초 단순 마찰 전기 나노 발전기 (U-TENG)를 발명했습니다. 플라스틱과 테이프로 만든 U-TENG는 움직임과 진동으로 전기 를 생성 하는 소형 장치입니다. 손뼉을 치거나 두드림으로써 외부 회로에 의해 추가로 수신되는 전압을 생성하고 충전 될 때까지 커패시터 또는 배터리에 저장됩니다.
약 9 개월 후 연구원들은 Advanced Energy Materials 지에 논문을 발표했는데,이 논문은 무선 TENG 또는 W-TENG를 만들었다 고 말했습니다. W-TENG는 또한 U-TENG의 동일한 연구원에 의해 만들어졌습니다. W-TENG에서 플라스틱은 그래 핀 (흑연 납의 단일 층)과 폴리 락트산 (PLA)으로 대체됩니다. PLA는 양전하와 음전하를 분리하는 데 더 좋지만 전기를 전도하지는 않습니다.이 연구자들은 그래 핀과 쌍을이 뤘기 때문입니다. U-TENG의 전기 잡는 재료 인 Kapton 테이프는 W-TENG에서 Teflon으로 교체됩니다.
“sonication”과 PLA 섬유의 과정으로 그래 핀을 얻어 3D 프린터에 채운 후 W-TENG를 성공적으로 만들었습니다.
“우리는 Teflon을 사용합니다. 왜냐하면 그래 핀 -PLA는 전기 음성이 높은 불소 그룹이 많기 때문입니다. 이것은 고전압을 병치하고 생성하는 좋은 방법입니다.
W-TENG는 25 개의 표준 콘센트 또는 LCD 모니터에 전력을 공급하기에 충분한 최대 3,000 볼트를 생성 할 수 있습니다. 고전압으로 인해 W-TENG는 무선으로 감지 할 수있는 전기장을 주변에 생성합니다. 따라서 무선 전기는 커패시터와 배터리에 저장 될 수 있습니다.
“에너지를 공급할뿐만 아니라 전기장을 작동 식 리모컨으로도 사용할 수 있습니다. 예를 들어 W-TENG를 탭하고 전기장을 '버튼'으로 사용하여 차고 문을 열거 나 보안 시스템을 활성화 할 수 있습니다. 배터리없이 수동 및 무선으로 모두 사용할 수 있습니다.”라고 Sai Sunil Mallineni는 말했습니다. 연구의 첫 번째 저자이자 Ph.D. 물리학과 천문학 학생.
W-TENG은 우주 공간, 바다 한가운데 또는 전장과 같은 다양한 응용 프로그램을 가지고 있습니다. Podila는 "몇몇 개발 도상국은 많은 에너지를 필요로하지만 우리는 그러한 환경에서 배터리 나 전원 콘센트에 접근 할 수 없을 수 있으며 팀의 발명품에 대한 분명한 자선 적 용도가 있습니다."라고 말했습니다. "W-TENG는 이러한 영역에서 에너지를 생성하는 더 깨끗한 방법 중 하나 일 수 있습니다."
연구원의 팀은 Clemson University Research Foundation을 통해 W-TENG에 대한 특허를 취득하는 과정에서 Mallineni가 다시지도합니다. Clemson Nanomaterials Institute의 책임자 인 Apparao Rao 교수는 W-TENG를 에너지 응용 분야에 통합하기 위해 산업 파트너와 논의했습니다.
또한 산업 생산을 시작하기 전에 Podila는 Teflon을보다 환경 친화적 인 전기 음성 물질로 교체하기 위해 더 많은 연구를 수행해야한다고 말했습니다. CNI의 또 다른 학생 인 Yongchang Dong은 2017 년 11 월 Nano Energy 저널에 실린 기사에 실린 MXene-TENG 시연 작업을 이끌었습니다. CNI의 Herbert Behlow와 Sriparna Bhattacharya도이 연구에 나눠줍니다.
W-TENG가 대체 재생 가능 에너지 영역에 영향을 미칠까요? 라오는 경제학으로 귀결 될 것이라고 말했다.
“우리는 과학자들에게만 받아 들일 수 있습니다. W-TENG가 성공하기 위해서는 경제성이 해결되어야합니다.”라고 Rao는 말했습니다.