توليد نخ نانوساختارجهت توليد پارچه مبدل انرژي مكانيكي به الكتريكي

به گزارش روز چهارشنبه گروه علمي ايرنا از معاونت علمي وفناوري رياست جمهوري، توليد نخ داراي خواص پيزوالكتريك به عنوان يك ساختار پايه مهندسي جهت استفاده در فرآيند توليد پارچه و ساير ساختارهاي منعطف اليافي به لحاظ قابليت‌هاي بالاي آن در توليد پارچه‌هاي با خواص فيزيكي و مكانيكي مختلف از درجه اهميت بالايي برخوردار است.
در صورتي كه بتوان نخ با خواص مطلوب، هم به لحاظ خواص فيزيكي و مكانيكي (جهت تامين شرايط لازم جهت بافت آن در داخل پارچه با طرح و الگوي مورد نظر) هم به لحاظ دارا بودن خواص تبديل مناسب انرژي مكانيكي به الكتريكي (خواص پيزوالكتريسيته مطلوب) توليد كرد مي‌تواند گام بلندي در خصوص توليد تامين‌كننده خودشارژشونده‌اي از انرژي الكتريكي برداشته شود.
البته اين قابليت درموارد كاربرد بسيار زيادي شامل توليد انرژي مورد نياز قطعات ميكروالكترونيك، قابل حمل و انعطاف پذير جهت تامين انرژي مورد نياز براي مصارفي همچون منسوجات الكترونيكي، منسوجات هوشمند، البسه فضانوردان و يا وسايل الكترونيكي قابل حمل مانند جي پي اس ها، سنسورهاي پارچه‌اي پايش وضعيت فيزيولوژيك بدن مورد نظر است.
بنابراين اگر بتوان با استفاده از فناوري نانو، ساختارنخ توليد شده را درمقياس نانومتر كنترل كرد مي توان به راندمان بالاتري از توليد انرژي الكتريكي به همراه خواص فيزيكي ومكانيكي بالاتري دست يافت بنابراين درطرحي با عنوان ' توليد نخ نانوساختارجهت توليد پارچه مبدل انرژي مكانيكي به الكتريكي' توسط محققان دانشگاه امير كبير و با پشتيباني صندوق حمايت از پژوهشگران و فناوران معاونت علمي اين موضوع مورد بررسي قرار گرفته شده است.
در اين طرح با توجه به سوابق مثبت توليد ساختارهاي نانواليافي با خواص ويژه، منحصر به فرد و مشابه در فاز مطالعاتي صورت گرفته، توليد نخ از اين الياف با استفاده از روش الكتروريسي تك نازله مد نظر قرار گرفته است.
البته براي اين منظور شرايط بهينه جهت توليد ساختارهاي مختلف از طريق بهينه كردن پارامترهايي همچون ظرافت نانوالياف، نحوه آرايش نانوالياف در لايه توليدي، هندسه سازه، درصد نانوذرات قرار گرفته در نانوالياف و نمره نخ مورد بررسي قرار گرفت.
همچنين ارزيابي‌هاي اوليه صورت گرفته در خصوص كنترل ميزان ظرافت نانوالياف نيز انجام شد كه نتايج حاصله نشان دهنده قابليت بسيار بالاي ساختار توليد شده نسبت به سازه‌هاي متداول استفاده شده در موارد كاربرد حسگري و عملگري است.
بنابراين با توجه به سوابق مطالعاتي مثبت استفاده از سازه‌هاي نانواليافي، روشي نوين جهت توليد سازه مهندسي شده‌اي متشكل از الياف درمقياس نانومتر ارائه شد كه مي‌تواند براي كاربردهايي نظير منبع تغذيه الكتريكي براي وسايل الكترونيكي قابل پوشش مورد استفاده باشد.
بخش‌هاي مطالعات اوليه و توليد نمونه‌هاي آزمايشگاهي از ساختارهاي مورد نظر در طي 2 سال گذشته انجام شده و نتايج بسيار قابل‌توجهي نيز حاصل شده است، هدف از اجراي اين طرح، تكميل فرآيند مهندسي كنترل ساختارهاي كامپوزيتي نخ مورد نظر جهت توليد يك پارچه به خواص پيزوالكتريسيته مناسب و بررسي تاثير ساختار كامپوزيتي توليد شده روي ميزان راندمان برداشت انرژي از ساختارهاي مورد نظر است.
علمي ** 9340
دريافت كننده : منير ابراهيمي زاده** انتشاردهنده: معصومه گلشن