이 혁신의 핵심에는 접촉과 분리시 두 개의 다른 재료 사이의 전기 전하가 전하되는 것과 관련이 있습니다. Triboelectric nanogenerator는 대조적 인 Triboelectric 특성을 갖는 두 층의 재료를 사용 함으로써이 원리를 활용합니다. 바다 파가 층이 접촉하고 반복적으로 분리되어 전기 전하가 생성되어 축적되어 전류가 생성됩니다.
Triboelectric nanogenerator의 설계는 그 효과에 중요합니다. 연구원들은 강력한 트위 보전 특성을 나타내는 물질을 세 심하게 선택하여 효율적인 전하 생성을 보장합니다. 장치의 상부 층은 형광 화 된 에틸렌 프로필렌 (FEP) 필름으로 만들어지고, 하부 층은 알루미늄 호일을 포함한다. 이 재료는 하이 트레 보전 대비를 위해 신중하게 선택되어 전하 전달을 최대화합니다.
에너지 전환 효율을 향상시키기 위해, 트리 보전 나노 제너레이터는 고유 한 표면 미세 구조를 통합한다. 상단 FEP 필름은 작은 피라미드 배열로 패턴 화되어 두 층 사이의 접촉 영역을 크게 증가시킵니다. 이 증가 된 접촉 영역은 더 많은 충전 생성을 촉진하여 더 높은 전력 출력을 초래합니다.
연구원들은 트리 보전 나노 제너레이터의 성능을 평가하기 위해 광범위한 실험을 수행했습니다. 그들은 통제 된 실험실 환경 에서이 장치를 시뮬레이션 한 해양 파를 겪었습니다. 결과는 나노 제너레이터가 파동 운동으로부터 전력을 성공적으로 생성 할 수 있음을 보여 주었다. 이 장치는 1.2 w/m2의 현저한 전력 밀도를 나타내 었으며, 이는 실제 에너지 수확 응용 분야의 잠재력을 나타냅니다.
또한, 트리 보전 나노 제너레이터는 우수한 내구성을 나타냈다. 수천 사이클의 파동으로 인한 접촉 및 분리를 겪은 후에도이 장치는 높은 발전 성능을 유지하여 장기 신뢰성을 보여줍니다. 이 내구성은 나노 제너레이터가 해양 환경의 가혹한 조건을 견딜 수 있어야하는 실제 응용 분야에 중요합니다.
Triboelectric nanogenerator의 성공적인 개발은 청정 에너지 기술 분야에서 상당한 발전을 나타냅니다. 이 장치는 바다 파의 풍부한 에너지를 활용함으로써 전통적인 에너지 원에 대한 지속 가능하고 환경 친화적 인 대안을 제공합니다. Triboelectric nanogenerator의 잠재적 인 응용은 원격 센서 및 부표에 이르기까지 해안 지역 사회의 전기 생성에 이르기까지 광대합니다. 연구 개발이 계속됨에 따라,이 기술은 우리가 바다의 힘을 활용하는 방식을 혁신하기위한 엄청난 약속을 가지고 있습니다.
