Equipe de laboratório desenvolve coletor de energia de composto elástico hiperestável
p A linha superior mostra esquemas de gerador de composto elástico hiperestável (SEG) habilitado por eletrodos extensíveis baseados em nanofios de prata muito longos. A linha inferior mostra o coletor de energia SEG esticado por mãos humanas acima de 200% de deformação. Crédito:KAIST
p Uma equipe de pesquisa liderada pelo professor Keon Jae Lee, do Departamento de Ciência e Engenharia de Materiais do Instituto Avançado de Ciência e Tecnologia da Coreia (KAIST), desenvolveu um dispositivo de coleta de energia composto elástico hiperestável chamado nanogerador. p A eletrônica flexível chegou ao mercado e está possibilitando novas tecnologias, como telas flexíveis em telefones celulares, eletrônicos vestíveis, e a Internet das Coisas (IoTs). Contudo, o grau de flexibilidade é suficiente para a maioria das aplicações? Para muitos dispositivos flexíveis, elasticidade é uma questão muito importante. Por exemplo, dispositivos wearable / biomédicos e skins eletrônicos (e-skins) devem se esticar para se conformar a superfícies curvas arbitrariamente e partes móveis do corpo, como articulações, diafragmas, e tendões. Eles devem ser capazes de suportar as tensões mecânicas repetidas e prolongadas do alongamento. Em particular, o desenvolvimento de dispositivos de energia elástica é considerado crítico para estabelecer fontes de alimentação em aplicações extensíveis. Embora vários pesquisadores tenham explorado diversos eletrônicos extensíveis, devido à ausência de estruturas de dispositivo adequadas e eletrodos correspondentes, os pesquisadores não desenvolveram dispositivos de conversão de energia ultra-extensíveis e totalmente reversíveis de maneira adequada.
p Recentemente, pesquisadores da KAIST e da Universidade Nacional de Seul (SNU) colaboraram e demonstraram uma metodologia fácil para obter um gerador de composto elástico (SEG) de alto desempenho e hiperestável usando eletrodos extensíveis à base de nanofios de prata muito longos. Seu gerador piezoelétrico extensível pode coletar energia mecânica para produzir alta potência (~ 4 V) com grande elasticidade (~ 250%) e excelente durabilidade (mais de 104 ciclos). Esses resultados notáveis foram alcançados pela capacidade não destrutiva de relaxamento de tensão dos eletrodos exclusivos, bem como a boa piezoeletricidade dos componentes do dispositivo. O novo SEG pode ser aplicado a uma ampla variedade de coletores de energia vestíveis para transduzir energia de alongamento biomecânico do corpo (ou máquinas) em energia elétrica.
p Professor Lee disse, "Esta abordagem empolgante apresenta um gerador piezoelétrico ultraestável. Ele pode abrir caminhos para fontes de alimentação em aplicações biomédicas e vestíveis universais, bem como eletrônicos ultraestáveis autoalimentados."
p Este resultado foi publicado online na edição de março da
Materiais avançados , que é intitulado "A Hyper-Stretchable Elastic-Composite Energy Harvester".