Az új technológia kis elektromos eszközök működtetésére és biomechanikai mozgások érzékelésére is alkalmas lehet.
A kutatócsoport az egzotikus gyümölcs héjának kémiai és mechanikai tulajdonságait elemezve dolgozta ki a módszert, amely révén a hulladék biomasszából is hasznos energia nyerhető.
„A pomelo héjának két fő része van: egy vékony külső és egy vastag, fehér belső réteg. A fehér rész puha, és olyan, mint egy szivacs, amikor megnyomjuk” – ismertette Yi-Cheng Wang, a kutatás egyik vezetője.
A délkelet-ázsiai gyümölcs jellemzően 1-2 kilogrammot nyom, és héja akár a teljes súly 50%-át is kiteheti, így jelentős mennyiségű élelmiszerhulladékot jelenthet.
Bár a pomelo héját eddig leginkább illóolajok és pektin kivonására használták, a kutatók most a természetes porózus szerkezetében rejlő lehetőségeket akarták kiaknázni – írta meg az Interesting Engineering.
Egyedülálló megoldással rukkoltak elő az Illinois-i Urbana-Champaign Egyetem kutatói. (Fotó: Pixabay)
A kutatók a gyümölcs héját egy speciális műanyag fóliával kombinálták, hogy triboelektromos réteget hozzanak létre. A rétegek közé rézfólia elektródákat helyeztek, amelyek segítségével vizsgálták az elektromos teljesítményt.
Az eredmények biztatóak: a pomelóhéj-alapú eszköz egyetlen érintéssel akár 20 LED fényforrást is képes volt felvillanyozni. A rendszer képes egy számológép vagy akár egy sportóra működtetésére is, ha egy energiatároló egységgel kombinálják.
A kísérletek során a triboelektromos nanogenerátor (PP-TENG) 58 V nyílt áramköri feszültséget és 254,8 mW/m² csúcsteljesítménysűrűséget produkált.
„Azt is megállapítottuk, hogy a pomelóhéj természetes porózus szerkezetének köszönhetően az ezen alapuló triboelektromos eszközök rendkívül érzékenyek lehetnek az erőre és az erőfrekvenciára. Ez inspirált minket arra, hogy olyan érzékelő eszközöket fejlesszünk ki, amelyeket az emberi testre lehet rögzíteni biomechanikai megfigyelés céljából” – tette hozzá Wang.
A kutatók bizonyították, hogy az eszköz testrészekhez rögzítve képes érzékelni az ízületi mozgásokat és járásmintákat.
Mivel az emberi mozgás során a triboelektromos rétegek között érintkezési villamosság keletkezik, ez eltérő elektromos jeleket generál, amelyek fontos információkat szolgáltathatnak az egészségügyi és rehabilitációs szakemberek számára.
Kiemelt kép forrása: Pixabay
G. Sziszi
