فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

امروزه به برداشت انرژی بیومکانیکی و تبدیل آن به انرژی الکتریکی در ادوات الکترونیک پوشیدنی، به‌ویژه نانوژنراتورهای تریبوالکتریک تماس پوستی، به‌دلیل انعطاف‌پذیری و کاربردهای گسترده بسیار توجه شده است. بااین‌حال، محدودیت‌هایی نظیر زیست‌سازگاری مواد، حداقل اصطکاک برای جلوگیری از التهاب پوستی و تأثیرپذیری از رطوبت و دما استفاده از این فناوری را پیچیده می‌کند. در این مقاله، با طراحی، شبیه‌سازی و ساخت نانوژنراتورهای تریبوالکتریک منعطف تک‌الکترودی با ماده‌ی منفی سیلیکون بهداشتی، تأثیر پارچه‌ی شیشه‌ای به‌جای پوست به‌عنوان ماده‌ی مثبت تریبوالکتریک بر عملکرد نانوژنراتور بررسی شده است. نتایج شبیه‌سازی‌ها نشان می‌دهند که ولتاژ مدار باز به ماده‌ی مثبت انتخابی وابسته است و از ۹6‌ ولت برای پوست به 211‌ ولت برای پارچه‌ی شیشه‌ای و بار اتصال کوتاه از pC18‌ برای پوست به pC54‌ برای پارچه‌ی شیشه‌ای می‌رسند. نتایج حاصل از ساخت نشان می‌دهند که خروجی نانوژنراتور پیشنهادی با پارچه‌ی شیشه‌ای با دستیابی نتیجه‌ی مشابه شبیه‌سازی، ولتاژ مدار باز 200‌ ولت، جریان اتصال کوتاه 13/5میکروآمپر و توان خروجی حداکثر 1/85 مگاوات در مقاومت بار 30‌ مگااهم و با پوست ولتاژ مدار باز 92‌ ولت، جریان اتصال کوتاه 11/6‌میکروآمپر و توان خروجی حداکثر 0/69‌ مگاوات در مقاومت بار 20‌ مگااهم است. نانوژنراتورهای تریبوالکتریک ساخته‌شده در این مقاله با ماده‌ی مثبت پارچه‌ی شیشه‌ای، علاوه ‌بر توان تولیدی بالاتر، به‌دلیل نبود جریان نشتی و تأثیرپذیری از شرایط محیطی و متابولیسیمی، پایداری بیشتری به‌واسطه‌ی ثبات در عوامل تأثیرگذار دارد و، به‌دلیل عدم‌الزام به ارتباط مستقیم با پوست، راحتی بیشتری در محل قرارگیری و استفاده از نانوژنراتورهای تریبوالکتریک تماس پوستی برای کاربر در کاربردهای تأمین انرژی ادوات الکترونیک پوشیدنی دارد.