Download
1 / 12
140 likes | 398 Views
NANOGENERATOR. Uvod. Što je nanotehnologija ? Što je nanogenerator ? Što je PVDF (polivinildenfluorid)?. Struktura nanogeneratora. Sastoji se od elektrode, podloge i ZnO nano žica Kako radi nanogenerator ? Može proizvesti 4 W/cm 3 snage Proces konstruiranja.
E N D
Uvod • Što je nanotehnologija? • Što je nanogenerator? • Što je PVDF (polivinildenfluorid)?
Struktura nanogeneratora • Sastoji se od elektrode, podloge i ZnO nano žica • Kako radi nanogenerator? • Može proizvesti 4 W/cm3 snage • Proces konstruiranja
Klasifikacija nanogeneratora • Ovisno o konfiguraciji piezoelektričnenanostrukture: • VING (VerticalnanowireIntegratedNanogenerator) • LING (LateralnanowireIntegratedNanogenerator) • Ostale vrste
VING • Trodimenzionalna konfiguracija • Sastoji se od tri dijela • elektroda, • piezoelektričnananostruktura • brojač elektrode
LING • Nastao kao širenje SWG (eng. SingleWireGenerator) • Dvodimenzionalna konfiguracija • Sastoji se od • elektrode nastala iz piezoelektrične nanostrukture • metalne elektrode za Schottkyjev kontakt
Materijali • Wurtzitne strukture poput ZnO, CdS, GaN • Lagana i jeftina proizvodnja • Mogu se integrirati u različite podloge bez briga da će doći do promjene fizikalnih karakteristika • Profesor ZhongLinWang uveo p-tip ZnO nano – žice • p - tip ZnO nano – žice može generirati i do deset puta veću struju od n – tip ZnO nano – žice • Profesor LiweiLin prepoznao PVDF za tvorbu nanogeneratora • Koristi NFES (near-fieldelectrospinning)
Piezoelektričninanogenerator potencijalno može pretvarati sljedeće pojave u električnu energiju za samonapajajućenanouređaje i nanosustave: • kinetičku energiju: pokrete mišića, tijela ili krvnog tlaka, • energiju vibracije: od zvučnih ili ultrazvučnih valova, • hidrauličnu energiju,
Prednosti nanogeneratora baziranih na NW-u • Budući da NW-ovi mogu rasti na bilo kojoj podlozi na niskim temperaturama, mogu se integrirati sa organskim ili anorganskim materijalima kako bi dobili fleksibilne elektroničke uređaje • Mogu raditi u širokom frekvencijskom spektru, od nekoliko Hz do više MHz. Nije potrebna mehanička rezonancija za generiranje električne energije. • ZnO je ekološki prihvatljiv material. • Elastični su te dugotrajni i malih dimenzija. • Uz velike površine, posjeduju dodatne prednosti, poput površinskih modifikacija.
Primjena • Samonapajani mikro/nano uređaji • nezavisni ili nadomjesni izvor energije za energetski malo zahtjevne nano/mikro uređaje u uvjetima sa konstantnim dotokom kinetičke energije • Pametni prenosivi uređaji • VING je moguće ugraditi u obuću gdje će se dalje iskorištavati energija pokreta tijela
Transparentni i fleksibilni uređaji • Mogu se upotrijebiti kod senzora osjetljivih na dodir i očekivanja su da bi razvoj mogao teći do energetski učinkovitih uređaja sa zaslonima osjetljivim na dodir
Zaključak • Dosadašnja istraživanja pokazuju da bi nanogeneratori, uz optimizaciju, mogli proizvoditi cca 4 W po kubičnom centimetru (za jednu nanožicu) • Prema zamislima, moguće bi bilo koristiti nanogeneratore za napajanje jednostavnijih elektroničkih uređaja, a u budućnosti bi svatko mogao proizvoditi električnu energiju hodanjem – smještanjem nanogeneratora u obuću. • Princip rada nanogeneratora bi mogao biti osnovica za novu generaciju nano uređaja koji se sami napajaju, tj koji stvaraju električnu energiju iz okolišta. Primjenu bi mogli naći u bežičnim senzorima, prijenosnim uređajima, biomedicinskim uređajima koji se implantiraju, itd.
