p Ao esticar como um elástico em mais de 25 vezes seu comprimento original, um novo nanogerador estabeleceu um novo recorde de extensibilidade. A extensibilidade de 2500% do nanogerador triboelétrico representa um aumento significativo em relação aos melhores valores anteriores de aproximadamente 1000%. Além disso, o dispositivo é o primeiro nanogerador triboelétrico totalmente fabricado com impressão 3D. p Os pesquisadores, incluindo Kaushik Parida, Gurunathan Thangavel, e Pooi See Lee na Nanyang Technology University e na Singapore-HUJ Alliance for Research and Enterprise (SHARE), publicaram seus resultados no altamente extensível, nanogerador triboelétrico totalmente impresso em 3D em uma edição recente da Nature Communications .

p Nanogeradores triboelétricos (TENGs) coletam energia de movimentos mecânicos ambientais, como o toque do dedo, e têm aplicações potenciais como dispositivos eletrônicos vestíveis. Tornar os TENGs alongáveis ​​é difícil porque as duas camadas principais - a camada triboelétrica e o condutor - geralmente têm propriedades elásticas diferentes, portanto, eles tendem a se desfazer após repetidos alongamentos.

p Abordar esta questão, no novo estudo, os pesquisadores usaram o mesmo material elástico (acrilato de poliuretano, ou PUA) como base para a camada triboelétrica e a matriz de polímero para o condutor. Para aumentar a condutividade, os pesquisadores também adicionaram partículas de metal líquido e flocos de prata ao condutor. Quando o nanogerador passa por um alongamento extremo, as ligações de hidrogênio no PUA se rompem reversivelmente e se reformam para suportar a elasticidade desejada. Ao mesmo tempo, os invólucros das partículas de metal líquido quebram e liberam metal líquido condutor para fornecer uma conexão entre os flocos de prata separados na matriz PUA, permitindo que o dispositivo mantenha uma alta condutividade.

p Os pesquisadores também demonstraram que o nanogerador pode ser cortado em pedaços separados, e ainda assim recupera quase completamente seu desempenho original após um processo de cura que consiste em 24 horas de aquecimento.

p O nanogerador também é o primeiro em que todos os componentes foram impressos em uma impressora 3D. Anteriormente, apenas a camada triboelétrica foi impressa em 3D, uma vez que a maioria dos materiais elastoméricos têm elasticidade limitada quando fabricados com impressão 3D.

p Com sua alta elasticidade e condutividade, bem como a facilidade de fabricação com impressão 3D, o nanogerador tem aplicações potenciais como coletor de energia para pequenos eletrônicos portáteis autoalimentados, incluindo LEDs e sensores. p © 2019 Science X Network