محققان موفق به ساخت یک باتری مولد خود شارژشونده شدند؛ با چسباندن این باتری بر روی پاشنه کفش میتوان انرژی مکانیکی حاصل از راه رفتن را به انرژی الکتریکی تبدیل کرد.
به گزارش “یک پارس” به نقل از ایسنا، فناوریهای انرژی تجدیدپذیر معمولا از دو بخش کاملا مجزای تولید انرژی با استفاده از منابعی همچون پوششها یا پنلها و ذخیره کننده انرژی نظیر باتریها تشکیل میشوند.
این دو بخش معمولا از هم مجزا هستند، بطوری که بخش اول انرژی خورشیدی را به الکتریسیته، تبدیل و بخش دوم الکتریسیته را به انرژی شیمیایی تبدیل میکند.
اخیرا محققان نشان دادند که تولید و ذخیره انرژی میتواند در یک دستگاه انجام شود. این دستگاه یک باتری مولد است که خود به خود شارژ میشود.
«ژونگ لین» از محققان این پروژه میگوید: این روش جدید یک راهبرد نوین در فناوری باتریها قلمداد میشود که کاربردهای متعددی خواهد داشت.
با این فناوری دیگر نیازی به منبع تولید الکتریسیته جهت شارژ باتری نیست.
برای تولید این باتریهای خودشارژ شونده، محققان از یک باتری یون لیتیم استفاده کردند؛ آنها لایه جداکننده پلیاتیلنی موجود در این باتری را حذف کرده و بجای آن فیلم PVDF قرار دادند.
این فیلم یک ماده پیزوالکتریک بوده که میتواند در اثر فشارهای مکانیکی جریان الکتریسیته تولید کند. این فیلم میان دو الکترود باتری قرار دارد، به همین دلیل موجب مهاجرت یونها از کاتد به آند میشود که این کار برای متعادل شدن بار در باتری است. با این کار باتری بدون نیاز به منبع خارجی شارژ میشود.
این باتری به اندازه یک سکه است، محققان آن را به پاشنه کفش چسبانند، با این کار انرژی مکانیکی حاصل از راه رفتن میتواند به انرژی الکتریکی تبدیل شود.
نتایج این تحقیقات نشان میدهد که تبدیل یک مرحلهای انرژی مکانیکی به شیمیایی بسیار کاراتر از سیستم دو مرحلهای است.
زمانی که تعادل میان دو الکترود ایجاد شد، فرایند شارژ باتری متوقف میشود.
زمانی که فشار اعمال شده برداشته میشود، فرایند تولید انرژی آغاز میشود؛ دلیل این امر آن است که میدان پیزوالکتریک از بین رفته و یونهای لیتیم میتواند از آند به کاتد برگردد، با این کار یک تعادل جدید اتفاق میافتد.
این سیستم قادر است جریان یک میکروآمپر را تولید کند که برای راهاندازی یک دستگاه الکترونیکی کوچک کافی است.
هر چند ولتاژ و جریان تولید شده در این سیستم بسیار اندک است، اما محققان نشان دادند که میتوان این ولتاژ را تا ۱٫۵ ولت افزایش داد. در چنین شرایطی میتوان از آن در حوزههای مختلف استفاده کرد.
این گروه تحقیقاتی در موسسه فناوری جورجیا نتایج کار خود را در نشریه «Nano Letters» به چاپ رساندند.
تکنولوژی