Un nuovo metodo per raccogliere e generare elettricità manipolando il liquido

2 giorni fa p Luke James Con la costante innovazione nell'elettronica che porta sul mercato sensori, dispositivi indossabili e altri piccoli dispositivi elettronici nuovi di zecca, la tecnologia delle batterie fa fatica a tenere il passo. Sebbene una ricerca significativa stia attualmente conducendo allo sviluppo di nuove batterie, è anche rivolta a soluzioni alternative come la raccolta di energia. Come tecnologia utilizzata per trasformare piccole quantità di energia naturale, come luce, calore e vibrazioni, la raccolta di energia è molto promettente e sta guadagnando l'attenzione come un degno concorrente per sostituire le batterie con l'alimentazione di dispositivi più piccoli.
Aiuta anche a ridurre gli impatti ambientali e può potenzialmente alimentare l'elettronica a lungo termine, a differenza delle batterie che devono essere ricaricate e sostituite nel tempo. Ora, i ricercatori in Giappone hanno escogitato un nuovo modo per raccogliere energia prodotta dal movimento dell'acqua. Nella loro ricerca, pubblicata sulla rivista Nano Energy, i ricercatori giapponesi si sono concentrati sull'energia dal movimento del liquido e hanno creato un dispositivo in grado di generare elettricità dal movimento di una goccia di liquido.
Il dispositivo è stato fabbricato utilizzando film sottili flessibili realizzati dal disolfuro di molibdeno (MoS2) invece del grafene come materiale attivo del generatore. Ciò consente di generare oltre cinque volt da una singola goccia di liquido. Al contrario, la tensione di uscita del grafene è limitata a 0.
1 volt. Questo non è sufficiente per alimentare i dispositivi elettronici. "Per utilizzare MoS2 per il generatore, era necessario formare un film MoS2 a strato singolo su ampia superficie su un film plastico.
Con metodi convenzionali, tuttavia, era difficile far crescere MoS2 uniformemente su un substrato di ampia area, "afferma il professor Ohno dell'Istituto di materiali e sistemi per la sostenibilità dell'Università di Nagoya. "Nel nostro studio, siamo riusciti a fabbricare questa forma di film MoS2 mediante deposizione chimica da vapore usando un substrato di zaffiro con ossido di molibdeno (MoO3) e polveri di zolfo. Abbiamo anche usato un film di polistirolo come materiale di supporto per il film MoS2, quindi che siamo riusciti a trasferire abbastanza facilmente il film sintetizzato MoS2 sulla superficie del film plastico.
" Quando le goccioline d'acqua scivolano lungo la superficie superiore del dispositivo, l'elettricità viene generata dall'energia naturale prodotta e raccolta. Si prevede che questo tipo di tecnologia possa essere applicata a dispositivi autoalimentati che sono esposti a una qualche forma di elemento liquido, come i sensori che monitorano la qualità delle acque reflue industriali. L'energia generata dal flusso di liquido esiste in vari settori e ambienti, come l'interno di tubi di fabbrica e dispositivi a micro-fluido. Fino ad ora, tuttavia, questo tipo di energia non è stato utilizzato in modo efficace. Il professor Ohno afferma: "Il nostro nanogeneratore MoS2 è in grado di raccogliere energia da molteplici forme di movimento liquido, tra cui goccioline, spruzzi e onde del mare. Da una prospettiva più ampia, questo dispositivo potrebbe essere utilizzato anche in applicazioni che coinvolgono l'idrodinamica, come la generazione di elettricità da acqua piovana e cascate.
" Il dispositivo dei ricercatori giapponesi è abbastanza flessibile da essere installato su superfici curve e quindi ideale per l'uso in impianti idraulici. Una potenziale applicazione con molta speranza, quindi, è il suo uso in monitor antiagglomerati, sensori di qualità dell'acqua e manometri per pioggia autoalimentati.