Egy új generátor segítségével egyre jobb öntöltő hordható eszközök jöhetnek
A dél-koreai Dongguk Egyetem kutatói kifejlesztettek egy különleges, gélpolimer alapú triboelektromos nanogenerátort (GPE-TENG), ami a testmozgásból nyert mechanikai energiát alakítja elektromossággá, így akár akkumulátor nélkül is működtetheti a viselhető elektronikát. A triboelektromos nanogenerátorok lényege, hogy mechanikai energiát – például mozgást vagy érintést – alakítanak elektromos energiává. Bár eddig is használták őket viselhető eszközökben, komoly kihívást jelentett olyan rugalmas elektródák kifejlesztése, amelyek anélkül alkalmazkodnak az emberi test mozgásához, hogy megsérülnének.
A szöuli kutatócsoport áttörést jelentő megoldással állt elő: a GPE-TENG nemcsak rendkívül rugalmas, hanem félig átlátszó és tartós is – áll a fejlesztés eredményeit bemutató tanulmányban. A készülék előállításához a kutatók egy speciális összetételű gélkeveréket öntöttek formába, majd rétegezték és rézkábellel összekapcsolták. Az így kapott modellt 70 Celsius-fokon, 12 órán át keményítették, hogy az anyagok közötti kötés kellően erős legyen.
Az eredmény: egy olyan eszköz, ami mechanikai változások – például nyújtás vagy nyomás – hatására elektromos jeleket generál, akár 0,36 watt/m² teljesítménnyel. Az új GPE-TENG különlegessége, hogy akár 375 százalékos nyújtást is kibír sérülés nélkül, és két hónapon át ellenáll a hajlításnak, csavarásnak, gyűrésnek vagy nyújtásnak – bármiféle teljesítményromlás nélkül.
Alkalmazási lehetőségek egész tárháza nyílik meg
A kutatók szerint az új technológia számos területen hozhat forradalmat. Lehetőséget nyújt például viselhető eszközök fejlesztésére, amelyek az ízületi mozgásokat követik rehabilitációs célokra, vagy olyan biometrikus rendszerekhez, amelyek ruhába építve okosajtók és szekrények nyitására használhatók.
„Ez a munka alapjaiban változtathatja meg a hordható technológiát: olyan fenntartható és rugalmas elektronikai eszközöket hoz létre, amelyek az emberi egészségügytől a biztonsági rendszerekig számos területen alkalmazhatók” – mondta a kutatást vezető Jung Inn Sohn professzor.
A GPE-TENG nemcsak a viselhető eszközök akkumulátoros függőségét csökkentheti, hanem egy lépéssel közelebb visz a környezetbarát és önellátó technológiák széles körű elterjedéséhez. A kutatók munkája azt is megmutatja, hogy a modern anyagtudomány milyen úttörő megoldásokkal tud hozzájárulni a mindennapi élet innovációihoz.
Gábor János, NEW technology