توليد برق از راه نفس کشیدن

ايسنا - تاثيري مشابه پديده فيزوالکتريک كه كوره گازي را با فشار يك دكمه روشن مي‌كند، مي‌تواند در آينده، نيروي مورد نياز حسگرهاي بدن انسان را از طريق تنفس از راه بيني تامين كند.

«خودونگ وانگ»، استاد مهندسي و علوم مواد و «چنگليانگ سون»، محقق فوق دكتري و «جيان شي»، در اين پژوهش كه در مجله Energy and Environmental Science منتشر شده، در مورد ساخت يك ريز تسمه پلاستيكي گزارش داده‌اند كه در زمان عبور جريان هواي كم سرعت مانند تنفس انسان به لرزه در مي‌آيد.

در مواد خاص مانند فلوريدپلي ‌وينيليدين كه توسط اين تيم مورد استفاده قرار گرفته، يك بار الكتريكي در واكنش به تنش اعمال شده مكانيكي، انباشته مي‌شود. اين امر به عنوان اثر فيزوالکتريک شناخته شده است.

اين محققان، با مهندسي فلوريد پلي‌ وينيليدين، دست به توليد انرژي الكتريكي كارآمد از تنفس براي كار انداختن دستگاه‌هاي كوچك الكترونيكي زده‌اند.

به گفته «وانگ»، اساسا اين دانشمندان انرژي مكانيكي را از سيستم‌هاي بيولوژيكي جمع‌آوري مي‌كنند.

جريان هواي تنفس عادي انسان معمولا پايين و در حد دو متر در ثانيه است.

طبق محاسبه دانشمندان با نازك كردن اين ماده، لرزش‌هاي كوچك نيز مي‌توانند يك ميكرووات انرژي الكريكي توليد كنند كه براي حسگرها يا ديگر دستگاه‌هاي كاشته شده در صورت مفيد است.

اين محققان از پيشرفت‌هاي فناوري نانو استفاده كرده و با كوچكتر كردن دستگاه‌هاي الكترونيكي، يك ميزبان دستگاه‌هاي زيست‌پزشكي ساخته‌اند كه مي‌تواند قند خون را براي بيماري ديابت مورد نظارت قرار داده يا باتري يك دستگاه تنظيم ضربان قلب را شارژ مجدد كرده تا نيازي به تعويض نداشته باشد.

تنها نياز اين دستگاه‌هاي ريز، يك منبع برق ناچيز است. انرژي زايد مانند جريان خون، حركت، حرارت يا تنفس مي‌تواند يك منبع پايدار نيرو را ارائه بدهد.

تيم «وانگ» از يك فرآيند قلمزني يوني براي نازك كردن ماده همزمان با محافظت از ويژگي‌هاي فيزوالكتريكي آن استفاده كردند. «وانگ» بر اين باور است كه با پيشرفتهاي آينده مي‌توان نازكي ماده را تا حد زير ميكرون كنترل كرد.

از آنجا كه فلوريد پلي ‌وينيليدين يك ماده زيست‌سازگار است، اين پيشرفت مي‌تواند نشانگر گام قابل توجهي در جهت ساخت يك دستگاه كاربردي كوچك براي جمع‌آوري انرژي از تنفس باشد.