Istovremeno stvaranje struje i svjetlosti kretanjem

Južnokorejski znanstvenici iz Daegu Gyeongbuk instituta za znanost i tehnologiju (DGIST), objavili su da su istraživački timovi predvođeni prof. Kim Hoe Joonom (Odjel za robotiku i mehatroniku), dr. Jeong Soon Moonom (Odjel za energiju i tehnologiju zaštite okoliša) i prof. Mishra (Sveučilište južne Danske), proveli međunarodno zajedničko istraživanje i razvili samonapajajući senzor koji koristi kretanje i pritisak za proizvodnju električne energije i svjetlosti istovremeno. Očekuje se da će se ova tehnologija bez baterija koristiti u raznim aplikacijama u stvarnom životu, kao što su spašavanje u katastrofama, sport i nosivi uređaji.

Triboelektrični nanogeneratori (TENG) i mehanoluminiscencija (ML) privukli su pozornost kao tehnologije zelene energije koje mogu generirati električnu energiju, odnosno svjetlost, bez vanjskog napajanja. Međutim, istraživači u prijašnjim studijama uglavnom su se fokusirali na dvije tehnologije zasebno ili su ih jednostavno kombinirali. Štoviše, stabilnost izlazne snage TENG-a i nedovoljno trajanje svjetla ML materijala bili su glavna ograničenja za praktične primjene.

Istraživački tim razvio je sustav koji stvara električnu energiju i svjetlost istovremeno, koristeći kretanje i pritisak. Dodali su čestice cink sulfid-bakra (ZnS:Cu) koje emitiraju svjetlost u materijal sličan gumi (polidimetilsiloksan (PDMS) i dizajnirali strukturu jedne elektrode koja se temelji na srebrnim nanožicama kako bi se postigla visoka učinkovitost. Razvijeni uređaj ne gubi performanse čak ni nakon uzastopnog pritiskanja više od 5000 puta, a stabilno stvara napone do 60 V i struju od 395 nA.

Ovo istraživanje nadilazi razvoj tehnologije. Na razini je koja je spremna za primjenu u stvarnom svijetu. Konkretno, sposobnost slanja SOS signala pomoću svjetla može uvelike pomoći u hitnim slučajevima kao što su spašavanje u katastrofama i operacije na moru. Radi stabilno pod vodom i u mračnim okruženjima, učinkovito nadilazeći ograničenja postojećih tehnologija.

Ova se tehnologija može koristiti za različite primjene, kao što su nosivi sigurnosni uređaji, praćenje sportskih aktivnosti i signalni uređaji za spašavanje. Primjeri uključuju kacige koje detektiraju udar i odmah šalju signal, štitnike za zglobove koji otkrivaju pokret i uređaje koji šalju signale za spašavanje, čak i pod vodom. Budući da ne zahtijeva bateriju, riječ je o ekološki prihvatljivoj i održivoj tehnologiji.

"Ovo istraživanje je od velike važnosti jer tehnologija može generirati svjetlo i električnu energiju istovremeno bez baterija, koristeći samo kretanje, i može se odmah koristiti," rekao je prof. Kim Hoe Joon s Odjela za robotiku i mehatroniku DGIST-a. "Konkretno, očekuje se da će ova tehnologija učiniti naše živote sigurnijima i održivijima budući da može slati signale u stvarnom vremenu u hitnim slučajevima i smanjiti utjecaj na okoliš prikupljanjem energije."

Nalazi istraživanja objavljeni su u časopisu Advanced Sustainable Systems.