Team udvikler biotempleret design af piezoelektrisk energihøstanordning

Et forskerhold ledet af professor Keon Jae Lee og professor Yoon Sung Nam fra Institut for Materialevidenskab og Teknik ved KAIST har udviklet det biotemplerede design af fleksibel piezoelektrisk energihøstanordning, kaldet "nanogenerator".

Naturen har sine egne evner til spontant at syntetisere og selvsamle universelle materialer med sofistikerede arkitekturer såsom skaller, hav svampe, og knoglemineraler. For eksempel, den naturlige skal, bestående af calciumcarbonat (CaCO3), er meget stiv og sej, hvorimod det kunstige kridt fremstillet af samme materiale er skrøbeligt. Ud over, de fleste kunstige synteser udføres under giftige, dyre og ekstreme miljøer i modsætning til de naturlige synteser, som forarbejdes i godartede og milde omgivelser. Hvis mennesket kan efterligne disse biologiske evner, en række økologiske og materielle problemer kan løses.

KAIST-holdet modificerede et M13 viralt gen, som er uskadelig for mennesker og findes i vid udstrækning i naturen, at udnytte sin bemærkelsesværdige evne til at syntetisere et stærkt piezoelektrisk uorganisk materiale, bariumtitanat (BaTiO ₃ ). Ved at bruge dette biotemplerede piezoelektriske materiale, en fleksibel nanogenerator med høj output kunne fremstilles med en forbedret ydeevne. Den fleksible piezoelektriske nanogenerator, der omdanner mekanisk energi fra små bevægelser til elektrisk energi, er en attraktiv kandidat til næste generations energihøstteknologi. Denne biotemplerede nanogenerator vil drive kommercielle LCD-skærme og LED-pærer ved simple fingerbevægelser.

Professor Lee sagde, "Dette er første gang at introducere et biotempleret uorganisk piezoelektrisk materiale til et selvdrevet energihøstsystem, som kan realiseres gennem miljøvenlige og effektive materialesynteser."