نانو ژنراتورهایی برای تولید منسوجات هوشمند و سنسورهای پزشکی

به گزارش جهان صنعت نیوز به نقل از ایسنا: دکتر پریسا فخری، مجری طرح با اشاره به تمرکز مراکز صنعتی و دانشگاهی به تهیه و استفاده از مواد هوشمند، گفت: مواد پیزوالکتریک از جمله این مواد هوشمند با ویژگی‌های منحصر به فرد است؛ خاصیت پیزوالکتریک ابتدا در سرامیک‌ها کشف شد، اما به دلیل وجود معایبی مانند ترد و شکننده بودن،‌ کاربرد آن محدود شده است؛ چراکه تردی و شکنندگی سرامیک، آنها را برای جنبش‌های ارتعاشی طولانی‌مدت و بزرگ بدون استفاده می‌کند.

وی ادامه داد: از سوی دیگر به دلیل نیاز به مواد پیزوالکتریک با سطح بزرگ و انعطاف‌پذیری بالا در بسیاری از کاربردها همچنان مد نظر است، چون در مقایسه با سرامیک‌ها، پلیمرهای پیزوالکتریک از فرایندپذیری مناسبی برخوردارند. این فرایندپذیری مناسب به سبب وزن کم، قابلیت تولید در مساحت‌های زیاد و نیز امکان برش و ایجاد اشکال پیچیده است.

وی با تاکید بر اینکه در ساختار این نانوژنراتور از پلیمر انعطاف‌پذیر PVDF و نانومیله‌های اکسید روی استفاده شد، اظهار کرد: حضور این دو ماده در کنار هم موجب افزایش خواص پیزوالکتریک و انعطاف‌پذیری شده است. ضمن اینکه استفاده از فناوری الکتروریسی موجب کاهش مراحل تولید و در نتیجه کاهش هزینه تمام‌شده این نانوساختار شده است.

این محقق با اشاره به کاربردهای این نانو ژانراتور گفت: از این محصول در صنایع نظامی به عنوان منسوجات هوشمند با قابلیت شارژ وسایل الکترونیکی قابل حمل از طریق حرکات مکانیکی بدن و در حوزه پزشکی به عنوان حسگرهای مراقبت و نظارت بر علائم حیاتی بدن، سنسورهای قابل کاشت در بدن، برداشت کننده انرژی قابل کاشت در بدن نظیر منبع تامین انرژی قلب مصنوعی بهره برد.

به گفته وی این محصول همچنین در صنعت برق به عنوان برداشت کننده انرژی محیطی جهت برداشت انرژی از انرژی‌های هدر رفت محیط مانند باد و جریان آب و همچنین در صنایع الکترونیک به عنوان حسگر پیزوالکتریک قابل کاربرد است.

این پژوهشگر پسا دکتری دانشگاه صنعتی امیرکبیر استفاده از نانوالیاف در ساختار نانوژنراتور را از دیگر ویژگی‌های ممتاز این نانوژنراتور دانست و ادامه داد: استفاده از نانو الیاف باعث کوتاه شدن فرایند تولید و کاهش هزینه تمام‌شده می‌شود و همچنین با رفع محدودیت‌هایی که در روش‌های معمول وجود داشت، گستره کاربردی این نانوژنراتور افزایش می‌یابد.

این طرح از سوی پریسا فخری، پژوهشگر پسادکتری و به راهنمایی دکتر روح‌اله باقرزاده، دکتر مسعود لطیفی از اعضای هیات علمی دانشگاه صنعتی امیرکبیر و با همکاری دکترکشفی از دانشگاه آیت‌اله بروجردی، مهندس امینی و مهندس یاوری اجرایی شده است.