افسانه ولي پوري
بحرانهای انرژی و زیستتمحیطی در ستالهای اخیر، حرکت به ستمت انرژیهای پاک، تجدیدپذیر و پایدار در مقیاس و کاربردهایگوناگون را به امری اجتنابناپذیر تبدیل نموده استت. در حال حاضتر باتریها متداولترین ابزار برای تأمین انرژی مورد نیاز این نوع ستامانههاهستتند. عمر محدود، لزوم دستترستی جهت تعویا، ابعاد بزر ، وزن بالا و صتدمههای زیس تتمحیطی ناشتی از دفع آنها از مشتکلات بزرباتریها به شتمار میروند. استتفاده از نانو ژنراتورها یک راهحل جدید برای حل بحران انرژی استت که از مزایای آنها میتوان به ستبکوزنبودن و طراحی مقرونبهصترفه اشتاره نمود.هدف از پژوهش حاضتر، ستاخت و توستعهی نانو ژنراتور تریبوالکتریک (TENG) دو الکترودیبتهمنظور تبتدیتل انرژی مکتانیکی بته انرژی الکتریکی استتتت. بتدین منظور بتا در نظر گرفتن پتارامترهتا و عوامتل مؤثر در توان خروجی ستتتیستتتتم،انتخاب موادی همچون لایهی پلی تترا فلوئورواتیلن ) PTFE ( و پارچه بافتهشتده از نخهای نایلون پوش تش داده شتده با نانوذرات اکستید روی( ZnO ( بهعنوان لایههای تریبوالکتریک پیشتنهاد گردید. جهت بهبود خواص تریبوالکتریک، فرایندهای اصتلا ستازی شتامل پوشتشدهی بانانوذرات اکستید روی و ایجاد زبریهای متفاوت بر روی ستطو PTFE انجام شتد. در این راستتا ابتدا نانو الیاف کامپوزیتی نایلون/اکستیدروی بر روی نخ فیلامنت کربن پوشش داده شد. از نخ تهیه شده بهعنوان نخ پود برای بافت پارچهی تاری پودی که نخ تار آن از نایلون است،استتفاده شتد. ستپس، پارچهی تهیه شتده بهعنوان یکی از الکترودها استتفاده شتد و الکترود دیگر از ورقهای PTFE باضتخامتها و زبریهایمتفاوت انتخابشتتد. نایلون و PTFE با توجه به ستتری تریبوالکتریک، مستتتعد ایجاد اختلافپتانستتیل الکتریکی بالایی هستتتند. ستتپس تأثیردرصتتد نانو ذرات اکستتید روی، فرکانس ضتتربه، ضتتخامت لایهها و مورفولوژی ستتطح بر روی ولتاژ و جریان خروجی، بررستتی شتتد. نتایجبهدستتآمده نشتان داد که خروجی با افزایش درصتد نانو ذرات اکستید روی تا مقدار بهینه افزایش و پسازآن کاهش یافت. همچنین خروجیبا افزایش زبری ستطح، افزایش و با افزایش ضتخامت لایهها، کاهش یافت. درنهایت با افزایش فرکانس، پارامترهای خروجی افزایش یافتند.بهترین نمونهی ستتاخته شتتده باضتتخامت 5 درصتتد نانو ذرات اکستتید روی و فرکانس 10 هرتز با ورق PTFE باضتتخامت 2 میلیمتر و زبریمتوستط 5 میکرون حاصتل شتد که ولتاژی حدود 200 ولت و جریان 14 میکرو آمپر با توان حداکثر 1687 میلی وات در مترمربع )معادل 7 / 2میلی وات در خروجی( ایجاد نمود. با خروجی حاصل، تعداد 27 لامپ LED 2 / 3 ولتی روشن خواهد شد

