بررسی عملکرد نانوژنراتور هیبریدی پیزو/تریبوالکتریک مبتنی بر کامپوزیت اکسید روی: تأثیر الکترودهای مس و آلومینیوم
نویسندگان
1 دانشجوی دکتری، گروه مهندسی برق، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد تهرانجنوب، تهران، ایران
2 استادیار، گروه مهندسی برق، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد تهرانجنوب، تهران، ایران
3 دانشیار، دانشکده مهندسی برق، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران
4 استادیار، گروه مهندسی برق، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد تهرانجنوب، تهران، ایران
doi
10.30501/jamt.2023.392805.1273چکیده
ذخیرهسازهای انرژی در بسیاری از فنّاوریها نظیر افزارههای پوشیدنی و قابلحمل، مورد توجه بسیار قرار گرفته اند. در این مطالعه نانوژنراتورهای هیبریدی پیزو/تریبوالکتریک با الکترودهایی از جنس آلومینیوم و مس مبتنیبر کامپوزیت نانوساختارهای اکسید روی نهفته در پلیدیمتیلسیلوکسان، ساخته شدهاند. مطابق بررسیهای ریخت شناسی، نانوصفحات اکسید روی به طور یکنواخت در جهت (103) روی بستر آلومینیوم رشد کردهاند؛ درمقابل، نانومیلههای رشدکرده بر بستر مس، یکنواخت نبوده و زاویه زیادی نسبت به سطح دارند. نتایج نشان میدهد نمونهای که از لایه پلیدیمتیلسیلوکسان (با سرعت لایه نشانی 1000 دور در دقیقه)، الکترودهای آلومینیوم و نانوصفحه اکسیدروی تشکیل شده است، بیشترین میزان ولتاژ و جریان را بهترتیب برابر با 120 ولت و 24 میکروآمپر، تولید میکند. نانوژنراتور ساخته شده با الکترودهایی از جنس مس و آلومینیوم همراه با نانوصفحه اکسیدروی، کمترین میزان ولتاژ، جریان و توان تولیدی را دارد. نانوژنراتور هیبریدی با دو الکترود آلومینیم و نانوصفحات اکسیدروی، بیشترین توان را که برابر با Wm-297/0 است، تولید میکند. براساس نتایج بهدستآمده از مشخصهیابی نانوژنراتورهای هیبریدی پیزو/تریبوالکتریکی ساختهشده، الکترودهای آلومینیومی که نانوصفحات اکسید روی نهفته در پلیدیمتیلسیلوکسان را دارند، عملکرد بهتری را نشان میدهند و میتوانند گزینه مناسبی برای برداشت انرژی مکانیکی برای دستگاههای خودشارژ باشند.
