بازیافت انرژی با استفاده از فیبر پیزوالکتریک راه حل هایی به شکل گل و ساقه گیاهان پیدا می کند.

12 آگوست 2022 -توسط DGIST موسسه علم و فناوری Daegu Gyeongbuk-یک نمودار شماتیک از روش برای تعیین رابطه بین مورفولوژی و عملکرد پیزوالکتریک اجزای فیبر.

یک تیم تحقیقاتی به سرپرستی لیم سانگ کیو، محقق ارشد بخش فناوری انرژی در DGIST (مدیرعامل کوک یانگ) یک الیاف کامپوزیت پلیمری/سرامیکی پیزوالکتریک با شکل مقطعی که به طور یکنواخت کنترل می شود تا امکان استفاده از برداشت انرژی را فراهم کند، توسعه دادند. فناوری هایی که می توانند انرژی هدر رفته یا مصرف شده در زندگی روزمره را بازیافت کنند.

فیبر پیزوالکتریک می تواند انرژی الکتریکی را از طریق اثر پیزوالکتریک مواد تولید کند و وسایل الکترونیکی پوشیدنی را از طریق حرکت پوشنده هدایت کند. با این حال، بیشتر الیاف پیزوالکتریک توسعه یافته تا کنون از نانوالیاف ساخته شده اند، به این معنی که کنترل شکل الیاف دشوار است و الیاف ضعیف هستند، بنابراین مانع تجاری سازی آن می شود. علاوه بر این، مطالعات بسیار کمی در مورد رابطه بین شکل مواد فیبر و عملکرد پیزوالکتریک وجود دارد.

یک تیم تحقیقاتی به سرپرستی لیم سانگ کیو، محقق ارشد بخش فناوری انرژی، فیبر PVDF (پلی‌وینیلیدین فلوراید) را تولید کردند که حاوی تیتانات باریم به شکل نانو استیک با شکل‌گیری گل‌ها و ساقه‌ها (نرگس، شکوفه تربچه، ساقه پاپیروس و ساقه‌های جج با استفاده از فناوری ریسندگی مذاب و کنترل شکل‌های مقطعی آنها به طور یکنواخت است.. این تیم تایید کرد که عملکرد پیزوالکتریک را با افزایش سطح فیبر و همزمان افزایش کریستالی بودن فیبر، که برای تولید الکتریسیته مفید است، بهبود بخشید.

همچنین، تیم ارتباط بین سطح ویژه و اثر پیزوالکتریک را با توجه به شکل فیبر با استفاده از یک دوربین پرسرعت تایید کرد. فیبر کامپوزیت پیزوسرامیک PVDF یک سیگنال الکتریکی با توجه به تغییر شکل توسط یک نیروی خارجی تولید می کند. الیاف PVDF حاوی نانوساختارهای تیتانات باریم در اشکال مختلف (شکل های کروی و چوبی) برای بررسی تفاوت عملکرد پیزوالکتریک بسته به شکل سرامیک های پیزوالکتریک تولید شد. تیم تایید کرد که پلاریزاسیون دی الکتریک را به حداکثر می رساند و به بهبود عملکرد پیزوالکتریک مطلوب برای آرایش کمک می کند.

محقق ارشد لیم سانگ کیو گفت: “انتظار می رود که مواد برداشت انرژی از نوع فیبر با کارایی بالا با استحکام فیبر افزایش یافته را بتوان از طریق این تحقیق در آینده تجاری کرد.”

نتایج این مطالعه در شماره ژوئن Nano Energy منتشر شد.