ساخت و بررسی نانومولد تریبوالکتریک بر پایه تیتانیوم و پلی‌تترا‌فلوئورواتیلن در بسامد های مختلف

چکیده مقاله

در حال حاضر، انرژی مکانیکی به عنوان یکی از عمده‌ترین منابع اتلاف انرژی شناخته شده است. تحقیقات در زمینه طراحی و ساخت نانومولدهای تریبوالکتریک (TENG) و پیزوالکتریک (PENG) بگونه‌ای در حال انجام است تا این انرژی هدر رفته را به صورت کارآمد به انرژی الکتریکی قابل استفاده تبدیل کنند. بنظر می‌رسد مهمترین اصل در راه رسیدن به این انرژی های پاک، مخصوصا در مقیاس کوچک، طراحی و انتخاب مواد با ساختاری درست برای تبدیل کارآمد انرژی مکانیکی به الکتریکی است، نانومولدهای تریبوالکتریک به دلیل بازدهی بالاتر و انعطاف‌پذیری فوق‌العاده در طراحی و همچنین تنوع بالا در انتخاب مواد برای ساخت اجزاء، توجه بیشتری را به خود جلب کرده‌اند. این سازگاری اجازه می‌دهد تا این نانومولدها درسیستم‌های خودتوان و چند منظوره نقشی مهم ایفا نمایند، در تحقیق حاضر، پلی‌تترا‌فلوئورواتیلن (PTFE) به عنوان یک ماده تریبوالکتریک منفی و ورق تیتانیوم به عنوان تریبوالکتریک مثبت برای ساخت نانومولد استفاده شده‌اند. عملکرد این نانومولد با بررسی نمودارهای ولتاژ مدار باز Voc و جریان مدارکوتاه Isc در بسامد‌های مختلف آزمایش و تحلیل شده است. علاوه بر این، توان خروجی بهینه نانومولد TENG در شرایط بهینه نیرو و بسامد مورد ارزیابی قرار گرفته و مقدار آن 6.6 میلی‌وات برای آن اندازه گیری شد.