끈적끈적한 테이프에서 전기 생성
정전기의 잽은 겨울철 성가신 일일 수 있지만, 어떤 과학자들에게는 미개척 에너지원입니다. TENG(Triboelectric Nanogenerator)라는 장치를 사용하면 기계적 에너지를 마찰 전기 효과 정전기를 사용하여 전기 에너지로 변환할 수 있습니다.
많은 TENG에는 값비싼 특수 제작 소재가 들어 있지만, 한 팀은 대신 저렴한 상점에서 구입한 테이프, 플라스틱 및 알루미늄 금속을 사용했습니다. 연구원들은 ACS Omega 에서 테이프 기반 TENG의 개선된 버전을 보고합니다.
강 왕과 문형 장씨가 이끄는 연구팀은 이전에 상점에서 판매하는 양면 테이프, 플라스틱 필름, 알루미늄 금속을 겹겹이 쌓아 효과적이고 저렴한 TENG를 형성했습니다.
테이프 층을 눌러 붙이거나 떼어낼 때 소량의 전기가 생성되었습니다.
하지만 테이프의 끈적끈적함이 문제가 되어, 두 겹을 떼어내려면 많은 힘이 필요했습니다.
새롭고 개선된 TENG의 경우, 연구자들은 양면 테이프를 더 두껍고 내구성이 좋은 단면 테이프로 교체했습니다.
이전 버전과 달리, 테이프의 폴리프로필렌 뒷면과 아크릴 접착제 층 사이의 상호 작용을 통해 전력이 생성됩니다.
매끄러운 표면은 서로 쉽게 붙거나 떼어낼 수 있어 TENG를 빠르게 연결하고 분리할 수 있으며, 이전보다 더 짧은 시간에 더 많은 전력을 생산할 수 있습니다.
연구자들은 TENG를 진동판 위에 놓고 테이프 층을 떨어뜨려 반복적으로 접촉하고 분리할 때 전기를 생성하는 방식으로 이를 달성했습니다.
테스트 결과, 새로운 장치는 최대 53밀리와트의 전력을 생산했습니다.
더불어 350개 이상의 LED 조명과 레이저 포인터를 켤 수 있는 충분한 전력도 생성했습니다.
연구팀은 또한 테이프 TENG를 두 개의 센서에 통합했습니다. 팔의 움직임을 감지하는 자가 구동형 착용형 바이오센서와 음파를 감지하는 음향 센서입니다.
이 연구는 성능이 좋은 저가 TENG의 효용성을 보여주며, 연구자들은 이 장치가 전력 생산 및 자가 구동 센서에 응용될 수 있기를 바라고 있습니다.
저자는 헌츠빌에 있는 앨라배마 대학의 차저 혁신 기금으로부터 자금 지원을 받은 데 대해 감사드립니다.
출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2025/01/250130135419.htm
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