دانشمندان مؤسسه فناوری جرجیا توانسته‌اند برای جمع‌آوری انرژی مكانیكی از حركات بدن تحت شرایط یك محیط مصنوعی، یك نانوژنراتور بسازند كه از حركات عضله‌ها نیرو می‌گیرد. آنها با استفاده از این نانوژنراتور تبدیل انرژی زیست‌مكانیكی به الكتریسیته را شرح داده‌اند.

منبع خبر

ژانگ لین وانگ، سرپرست این تحقیقات گفت: اگر چه این نانوژنراتورها تحت شرایط یك محیط طبیعی قابل استفاده هستند، اما قبل از به كارگیری آنها در داخل بدن باید بعضی از مسائل مهم از قبیل زیست‌سازگاری و سمیت‌شان بررسی شود.

این پژوهشگران با كاشت یك نانوژنراتور در یك موش زنده برای جمع‌آوری انرژی تولیدشده به ‌وسیله‌ تنفس و تپش قلبش، برای اولین بار بكارگیری فناوری‌نانو برای تبدیل حركت فیزیكی بسیار كوچك به الكتریسیته در یك محیط طبیعی، را شرح داده‌اند.

وانگ افزود: مطالعه ما توان بالقوه به‌كارگیری نانوژنراتورها را برای جمع‌آوری انرژی عضله‌ای فركانس پایین تولیدشده به ‌وسیله‌ یك حركت فیزیكی بسیار كوچك را نشان می‌دهد. این انرژی را می‌توان به الكتریسیته تبدیل كرد و برای راندن افزاره‌ها در داخل محیط طبیعی استفاده كرد.

نانوژنراتور انعطاف‌پذیر ساخته شده به ‌وسیله‌ این محققان بر كشیدن و رهاكردن دوره‌ای یك نانوسیم پیزوالكتریك كه در دو انتها به الكترودهای فلزی متصل است، مبتنی است. این نانوسیم و الكترودهای فلزی به یك بستر انعطاف‌پذیر محكم متصل شده‌اند.

این پژوهشگران برای آزمایشات خود از یك نانوسیم اكسید روی پیزوالكتریك با قطری بین 100 تا 800 نانومتر و طولی بین 100 تا 500 میكرومتر استفاده كردند. این نانوسیم با استفاده از یك فرآیند ترسیب بخار فیزیكی رشد داده شده بود.

وانگ توضیح داد: ما دو انتهای این نانوسیم را با استفاده از چسب نقره محكم به سطح یك بستر پلی‌آمیدی انعطاف‌پذیر ثابت كردیم و دو سیم سربی نیز به این دو انتها متصل كردیم. به ‌دلیل حضور سیالات زیستی در محیط طبیعی، كل این افزاره را با یك پلیمر انعطاف‌پذیری پوشش دادیم.

این نانوژنراتور برای تبدیل انبساط و انقباض دوره‌ای دیافراگم یك موش به الكتریسیته، به ‌وسیله‌ی یك چسب بافتی به سطح دیافراگم متصل شد. این محققان در طول مدت استنشاق (دم) یك پالس جریان (ولتاژ مثبت) مشاهده می‌كردند كه بلافاصله به هنگام بازدم به پالس جریان (ولتاژ منفی) تبدیل می‌شد. به‌طور متوسط، بزرگی این سیگنال‌های ولتاژ و جریان به ترتیب یك میلی ولت و یك پیكوآمپر بود.

منبع خبر

نوشته شده در تاریخ پنجشنبه 1 مهر 1389    | توسط: Parviz Omidi    |    | نظرات()
ارسال به ارسال به 100 درجه کلوب دات کام