توليد برق از تپش قلب و تنفس با فنا

[asad]

آنها با استفاده از اين نانوژنراتور تبديل انرژي زيستمکانيکي به الکتريسيته را شرح دادهاند.

ژانگ لين وانگ، سرپرست اين دانشمندان ميگويند که اگر چه اين نانوژنراتورها تحت شرايط يک محيط طبيعي قابل استفاده ميباشند، اما قبل از بکارگيري آنها در داخل بدن بايد بعضي از مسائل مهم از قبيل زيستسازگاري و سميتشان بررسي شود.

اين پژوهشگران با کاشت يک نانوژنراتور در يک موش زنده براي جمعآوري انرژي توليدشده به وسيله تنفس و تپش قلبش، براي اولين بار به کارگيري فناورينانو براي تبديل حرکت فيزيکي بسيار کوچک به الکتريسيته در يک محيط طبيعي را شرح دادهاند.

وانگ ميگويد: مطالعه ما توان بالقوه بهکارگيري نانوژنراتورها را براي جمعآوري انرژي عضلهاي فرکانس پايين توليدشده به وسيلهي يک حرکت فيزيکي بسيار کوچک را نشان ميدهد. اين انرژي را ميتوان به الکتريسيته تبديل کرد و براي راندن افزارهها در داخل محيط طبيعي استفاده کرد.

نانوژنراتور انعطافپذير ساخته شده به وسيلهي اين محققان بر کشيدن و رهاکردن دورهاي يک نانوسيم پيزوالکتريک که در دوانتها به الکترودهاي فلزي متصل است، مبتني ميباشد. اين نانوسيم و الکترودهاي فلزي به يک بستر انعطافپذير محکم متصل شدهاند.

اين پژوهشگران براي آزمايشات خود از يک نانوسيم اکسيد روي پيزوالکتريک با قطري بين ١٠٠ تا ٨٠٠ نانومتر و طولي بين ١٠٠ تا ٥٠٠ ميکرومتر استفاده کردند. اين نانوسيم با استفاده از يک فرآيند ترسيب بخار فيزيکي رشد داده شده بود.

وانگ توضيح داد: ما دو انتهاي اين نانوسيم را با استفاده از چسب نقره محکم به سطح يک بستر پليآميدي انعطافپذير ثابت کرديم و دو سيم سربي نيز به اين دو انتها متصل کرديم. به دليل حضور سيالات زيستي در محيط طبيعي، کل اين افزاره را با يک پليمر انعطافپذيري پوشش داديم.

اين نانوژنراتور براي تبديل انبساط و انقباض دورهاي ديافراگم يک موش به الکتريسيته، به وسيلهي يک چسب بافتي به سطح ديافراگم متصل شد.

اين محققان در طول مدت استنشاق (دم( يک پالس جريان/ ولتاژ مثبت مشاهده ميکردند که بلافاصله بهنگام بازدم به پالس جريان / ولتاژ منفي تبديل ميشد. بهطور متوسط، بزرگي اين سيگنالهاي ولتاژ و جريان به ترتيب يک ميلي ولت و يک پيکوآمپر بود.

نتايج اين تحقيق در مجلهي Nature Nanotechnology منتشر شده است