Akıllı Telefonlar Dokundukça Şarj Olacak

Bir grup malzeme bilimcisi ve elektrik mühendislerinden meydana gelen bir ekip kullanılmayan mekanik enerjiyi elektrik enerjisine dönüştüren bir dönüştürücü tasarladı. Günlük hayatta rüzgar, dalgalar veya insan hareketleri gibi birçok alanda karşımıza çıkan kullanılmayan mekanik enerjinin dönüşümü ile ilgili detaylar haberimizde.

A- A+

11.01.2017 tarihli yazı 11352 kez okunmuştur.

Elektronik sektörünün öncü firmalarından olan Samsung tarafından finanse edilen, kullanılmayan mekanik enerjinin dönüşümü projesi, malzeme bilimciler ve elektrik mühendislerinden oluşan bir ekip tarafından yönetiliyor. Rüzgar, okyanus dalgaları ve insan hareketleri de dahil olmak üzere kullanılmayan mekanik enerjileri elektrik enerjisine dönüştüren bu dönüştürücü esnek organik iyonik diyotlarla destekleniyor. Enerji üretimindeki bu yeni konsept, şu anda kullanılmayan birçok enerjiyi karakteristik düşük frekansıyla elektrik enerjisine dönüştürebiliyor ve bu teknoloji yeni nesil elektronik cihazlara enerji sağlamak için kullanılacak.

►İlginizi Çekebilir: Mobil Cihazların Şarj Süresi Nasıl Uzatılır

Elektrik enerjisi elde etmek için ortamdaki mekanik enerjiden yararlanan cihazlar giyilebilir teknolojik cihazlara, biyomedikal cihazlara ve nesnelerin internetinde kullanılabilecek cihazlara enerji sağlamaktadırlar. Piezoelektrik etkiyi temel alan bu cihazların en yaygınları saniyede ondan fazla titreşim ile yüksek frekansta en verimli şekilde çalışırlar. Ancak düşük frekanslarda bu cihazların verimlerinde ilginç bir şekilde düşüş yaşanmakta.

Malzeme bilimcisi ve mühendis Qing Wang oluşturdukları bu konsept ile insan hareketi ve okyanus dalgaları gibi düşük frekanslı hareketleri elektriğe çevirebildiklerini ve bu nedenle bu ürünü organik polimer p-n jonksiyonuyla birlikte ortaya çıkardıklarını dile getirdi. Geliştirilen bu cihaz iki nanokompozit elektrotun yanında bir polikarbonat membranla ayrılmış karşıt yüklü iki hareketli iyondan oluşmaktadır. Elektrotlar karbon nanotüpleri ile doldurulmuş ve iyonik sıvılarla doldurulmuş bir polimerik matristir. Nanotüpler ise elektrotların iletkenliğini ve mekanik mukavemetlerini artırmaktadır. Mekanik bir enerji uygulandığında iyonlar zar boyunca yayılmakta ve bu şekilde sürekli bir doğru akım oluşmaktadır. Aynı zamanda, iyon dengesine ulaşılana kadar iyon difüzyonuna karşı koyan bir yerleşik potansiyel kurulmuştur. Kurulan bu sistemin döngüsü her on saniyede bir gibi düşük bir frekans bandında çalışmaktadır.

►İlginizi Çekebilir: Telefonunuzu Mum ile Şarj Etmek İster misiniz?

Bu cihazın en yaygın olarak kullanılabileceği alan akıllı telefonlar olarak düşünülüyor. Cihaz ile akıllı telefonlarda ekrana dokunulduğundaki mekanik enerji pil içerisinde depolanabilen elektrik enerjisine dönüştürülebiliyor. Bunun yanında diğer insan hareketleriyle de bir tablete veya giyilebilir teknolojik cihazlara da enerji sağlanabiliyor. Mühendis Wang cihazın bir polimer olmasından dolayı esnek ve hafif olduğunu, bir sonraki nesil akıllı telefonlara entegre edildiğinde pil için gerekli olan enerjini %40'ının elde edebileceğini ve böylelikle batarya talebinin ve sorunlarının azaltılabileceğini belirtti. Çeşitli enerji dergilerindeki yazarlara göre de cihazın en dikkat çeken noktası ise çalışma frekans bandının düşük olması.

Cihazın geliştirilmesi aşamasında malzeme bilimcisi ve mühendis Doç. Dr. Michael Hickner bilim insanı olan Liang Zhu ile birlikte iyonik polimeri ürettiler. Elektrik mühendisliği alanında profesör olan Qiming Zhang ve grubu ise cihazın entegrasyonu ve performansı üzerinde yoğunlaştılar. Qing Wang'ın grubundan akademisyen Qi Li ve yüksek lisans öğrencisi Yonh Zhang da malzeme optimizasyonu üzerine çalışmalarını gerçekleştirdiler. Son olarak Qing Wang şu anda düşük frekanslarda başka bir cihazın bu modeli geçemediğini ve bu yüzden bu konseptin oldukça heyecan verici olduğunu söyledi.

Kaynak:

►sciencedaily