Berkeley araştırmacıları tarafından yapılan bir plastik alttaş üzerinde bir fiber nanojeneratör görülmektedir. Bir gün mekanik gerinmeleri elektrik enerjisine dönüştürece bu nanofiberler ile giysilerimizi küçük elektronik uygulamalar için güç kaynağı olarak kullanabileceğiz. (Chieh Chang, UC Berkeley)
Araştırmada Berkeley, California Üniversitesi mühendisleri güç elbisesi dedikleri bir gün dokunmuş kumaş olarak karşımıza çıkabilecek enerji üreten nanofiberler oluşturdular. Burada nanoboyutlu jeneratörler mekaniksel gerilmeler, gerginlikler ve bükülmeler yüzünden oluşan enerjiyi elektrik enerjisine çeviren piezoelektrik özelliklere sahiptir.
Berkeley California Üniversitesi’nden mekaniksel mühendislik bölümünde Profesör ve fiber nanojenaratörlerin geliştirilmesi ile ilgili uluslararası bir ekibin başı Liwei Lin bu teknoloji hakkında şunları söyledi : “Bu teknoloji sonunda sıradan vücut hareketleri ile elektrik üretebilen giyilebilir akıllı elbiselere yol açmış olacak.”
Nanofiberler, organik polyvinylidene florürden (PVDF) yapılırlar. Bu yüzden onlar esnektirler ve nispeten ticari üretimleri ucuz ve kolaydır.
Hâlâ kesin hesaplamalar üzerine çalışılmasına rağmen araştırmacılar daha şiddetli haraketler için teorik olarak daha fazla güç oluşturulması gerektiğini belirttiler. “Çünkü nanofiberler çok küçük, biz kullanıcı için hiçbir algılanabilir değişiklik olmadan giysiler içine doğrudan nanofiberleri dokuyabileceğiz.” dedi Lin.
Fiber nanojeneratörler, Nano Letters dergisinin Şubat 2010 sayısında anlatılmaktadır.
Giyilebilir nanojenaratörler yoluyla mekaniksel hareketlerden enerji elde etme amacı yeni değil. Başka araştırma ekiplerinin önceki nanojenaratörleri Çinko Oksit veya Baryum Titanat benzeri inorganik yarıiletken malzemelerden yapılmaktaydı. Lin bu konu üzerine şunları aktardı : ” İnorganik nanojenaratörler – bizim oluşturduklarımız organik – kırılganlar ve önemli miktarlarda büyütülmeleri zordur.”
Ufak nanojenaratörler 500 nanometre çaplarındadır veya bir insan saçın kalınlığından 100 kat daha ufaktır. Araştırmacılar sürekli olarak nanofiberleri çekip çekiştirerek 5 milivolttan 30 milivolta ve 0.5 nanoamperden 3 nanoampere kadar elektriksel çıkış verileri ürettiler. Ayrıca, araştırmacılar gerilme sonrası farkedilebilir bozulmaya rastlamadılar ve 0.5 Hertz’lik frekansta 100 dakika için nanofiberler kararlı idiler.
Berkeley California Üniversitesi’nde Lin’in ekibi, yakın alan elektrospinleme tekniği kullanarak bir ağ modelinde ayrı ayrı 50 mikrometrelik polimerik nanojenaratörlerin oluşturulması ve konumlandırılmasında öncü oldular. Teknoloji bir yüzey üzerine nanofiberlerin yerleştirilmesinin kontrolünde büyük kolaylıklar sağlar. Ayrıca bataryalardaki kutuplara benzer olarak pozitif ve negatif kutupların fiber nanojeneratörlerde uygun şekilde konulması için araştırmacılara olanak sağlar. Bu kontrol olmaksızın araştırmacılar negatif ve pozitif kutupların her birinin diğerini iptal edebildiğini ve böylece enerji verimliliğini azalttığını açıkladılar.
Araştırmacılar enerji dönüşüm verimliliğini geliştirdiler en yüksek oran yüzde 21.8 iken ortalama oran yüzde 12.5.
Berkeley California Üniversitesi’nde mekaniksel mühendislik bölümünde doktora öğrencisi ve deneyleri idare eden kişi olan Chieh Chang şu açıklamalarda bulundu : “Şaşırtıcı bir şekilde, nanofiberlerin enerji verimliliği oranları deneysel piezoelektrik PDVF ince filmlerden yapılan tipik güç üreticilerinde elde edilen yüzde 0.5’ten yüzde 4 aralığından ve Çinko Oksit ince nanotellerden yapılan nanojenaratörlerde elde edilen yüzde 6.8 oranından çok daha yüksek.”
Son olarak Lin çalışmaları hakkında şunları aktardı:”Büyük olasılıkla enerji verimliliğini daha fazla yükseltebileceğimizi düşünüyorum. Bizim ilk sonuçlar için, fiberde daha küçük bir eğilim beklerken biz daha iyi enerji verimliliği gördük. Ancak biz bunun sınırını bilmiyoruz.”
Hazırlayan : Gökhan Atmaca – KuarkMNB
Kaynak : http://www.physorg.com/news185204588.html
