ساخت و مشخصه یابی نانوژنراتور انعطاف پذیر با استفاده از پدیده الکترووتینگ معکوس

Abstract

برداشت انرژی های تلف شونده محیطی، در ابعاد کوچک، به منظور تغذیه سنسورها و مدارها درشبکه های بیسیم مورد توجه بسیاری از محققان قرار دارد. کار حاضر به طراحی و ساخت نوعی برداشت کننده انرژی برای تولید انرژی الکتریکی به روش الکترووتینگ معکوس میپردازد. عملکرد این نانوژنراتور در اثر اعمال حرکات مکانیکی با فرکانسهای متفاوت تحت تاثیر مقادیر مختلفی از ولتاژ بایاس و بار خارجی اندازه گیری و مورد بحث و مطالعه قرار گرفته است. برای ساخت نانوژنراتور از آب مقطر بعنوان مایع دوقطبی قوی، محصور بین دو الکترود استفاده شد. همچنین، پلیمر پلی دی متیل سیلوکسان (PDMS) که دارای آب‌گریزی و انعطاف‌پذیری خیلی خوبی می‌باشد، بعنوان لایه دی الکتریک در نظر گرفته شده است. همچنین نشان داده شده است که افزایش فرکانس نیروی اعمالی تا حدی میتواند باعث افزایش جریان و توان خروجی شود که خازن به طور کامل تخلیه نشود. ملاحظه میگردد که توان خروجی در نانوژنراتور با افزایش مقاومت بار خارجی زیاد میشود. این رفتار تا جایی ادامه مییابد که مقدار بار با مقاومت درونی نانوژنراتور برابر بوده و امپدانس سازگار اتفاق بیفتد. نتایح نشان می دهد که نانوژنراتور ساخته شده قادر به تولید چگالی توان 1/08 وات بر متر مربع از نوسانات مکانیکی با فرکانس یک هرتز با استفاده ازقطره آب به حجم یک میکرولیتری محصور شده در میان صفحات خازنی و باردار شده با ولتاژ 7 ولت می باشد.