Nanogeneratorer til energihøstteknologi

Journalen, Nano bogstaver , for nylig udgivet en artikel, der fremhæver de fascinerende nanogeneratorer udviklet af Dr. Yong Shi, en professor i Mechanical Engineering Department ved Stevens Institute of Technology. Avisen havde titlen, "1,6 V nanogenerator til mekanisk energihøst ved hjælp af PZT nanofibre."

Dr. Shis arbejde fokuserer på miniature energihøstteknologier, der potentielt kan drive trådløs elektronik, bærbare enheder, strækbar elektronik, og implanterbare biosensorer. Konceptet involverer piezoelektriske nanotråd- og nanofiber-baserede generatorer, der vil drive sådanne enheder gennem en omdannelse af mekanisk energi til elektrisk energi. Dr. Shi bruger en piezoelektrisk nanogenerator baseret på PZT nanofibre.

PZT nanofibrene, med en diameter og længde på ca. 60 nm og 500 µm, er justeret på interdigiterede elektroder af fine platin-tråde og pakket ved hjælp af en blød polymer på et siliciumsubstrat. Den målte udgangsspænding og effekt under periodisk stresspåføring på den bløde polymer var 1,63 V og 0,03 mikrowatt, henholdsvis.

Dette fantastiske gennembrud inden for piezoelektrisk nanofiberforskning har et utroligt potentiale til at muliggøre ny teknologiudvikling på tværs af en lang række videnskabs- og ingeniørindustrier og relateret forskning.

"En af de største begrænsninger ved nuværende aktive implanterbare biomedicinske enheder er, at de er batteridrevne. Det betyder, at de enten skal genoplades eller udskiftes med jævne mellemrum. Dr. Shi's gruppe har demonstreret en teknologi, der vil gøre det muligt for implanterbare enheder at genvinde nogle af de mekanisk energi i strømmende blod eller peristaltisk væskebevægelse i mave-tarmkanalen til at drive smarte implanerbare biometiske enheder, " siger, Dr. Arthur Ritter, Director of Biomedical Engineering hos Stevens.

"Den kendsgerning, at hans teknologi er baseret på nanostrukturer, muliggør strømforsyninger til nanorobotter, der kan eksistere i blodstrømmen i længere tid og overføre diagnostiske data, tage prøver til biopsi og/eller sende billeder trådløst til eksterne databaser til analyse."