Ang mga mananaliksik mula sa Clemson's Nanomaterial's Institute (CNI) ay isang hakbang na mas malapit sa wireless na pag-power sa mundo gamit ang triboelectricity, isang berdeng mapagkukunan ng enerhiya
Mga isang taon na ang nakakalipas, isang koponan ng isang pisiko sa CNI ang nag-imbento ng ultra-simpleng triboelectric nanogenerator (U-TENG). Ang U-TENG na gawa sa plastik at tape ay isang maliit na aparato na bumubuo ng kuryente mula sa paggalaw at panginginig ng boses. Sa pamamagitan ng pagpalakpak o pag-tap sa mga paa nakalikha ito ng boltahe na karagdagang natanggap ng isang panlabas na circuit at naiimbak sa capacitor o baterya hanggang sa masingil ito.
Makalipas ang siyam na buwan, ang mga mananaliksik ay naglathala ng isang papel sa journal na Advanced Energy Materials, na nagsasaad na gumawa sila ng isang wireless TENG o W-TENG. Ang W-TENG ay ginawa rin ng parehong mga mananaliksik ng U-TENG. Sa W-TENG ang plastik ay pinalitan ng graphene (isang solong layer ng lead na grapayt) at polylactic acid (PLA). Ang PLA ay mas mahusay sa paghihiwalay ng positibo at negatibong singil ngunit hindi sa pagsasagawa ng kuryente, dahil dito ipinares ito ng mga mananaliksik sa graphene. Ang Kapton tape na kung saan ay ang materyal na pang-agaw ng kuryente ng U-TENG ay napalitan ng Teflon sa W-TENG.
Matapos makuha ang graphene sa proseso ng "sonication" at hibla ng PLA at pinunan ito sa isang 3-D printer, matagumpay nilang ginawa ang W-TENG.
"Ginagamit namin ang Teflon dahil mayroon itong maraming mga grupo ng fluorine na lubos na electronegative, samantalang ang graphene-PLA ay lubos na electropositive. Iyon ay isang mahusay na paraan upang magbagay at lumikha ng mga mataas na boltahe, "sabi ni Ramakrishna Podila, kaukulang may-akda ng pag-aaral at isang katulong na propesor ng pisika sa Clemson.
Ang W-TENG ay nakakabuo ng isang maximum na 3,000 volts na sapat upang mapalakas ang 25 karaniwang mga outlet o isang LCD monitor. Dahil sa pagkakaroon ng mataas na boltahe, ang W-TENG ay bumubuo ng electric field sa paligid nito na maaaring maranasan nang wireless. Kaya, ang wireless na kuryente ay maaaring itago sa capacitor at baterya.
"Hindi lamang ito nagbibigay sa iyo ng enerhiya, ngunit maaari mo ring gamitin ang larangan ng kuryente bilang isang aktibong remote. Halimbawa, maaari mong i-tap ang W-TENG at gamitin ang electric field bilang isang 'button' upang buksan ang iyong pintuan ng garahe, o maaari mong buhayin ang isang sistema ng seguridad - lahat nang walang baterya, pasibo at wireless, unang may-akda ng pag-aaral at isang Ph. mag-aaral sa pisika at astronomiya.
Ang W-TENG ay mayroong masaganang application tulad ng sa kalawakan, sa gitna ng karagatan o kahit sa battlefield. "Maraming mga umuunlad na bansa ang nangangailangan ng maraming enerhiya, kahit na wala kaming access sa mga baterya o outlet ng kuryente sa mga naturang setting, at mayroong isang tiyak na paggamit ng pilantropiko para sa pag-imbento ng koponan," sabi ni Podila. "Ang W-TENG ay maaaring maging isang mas malinis na paraan ng pagbuo ng enerhiya sa mga lugar na ito."
Ang koponan ng mananaliksik ay muling ginabayan ng Mallineni, sa proseso ng pag-patent sa W-TENG sa pamamagitan ng Clemson University Research Foundation. Si Propesor Apparao Rao, direktor ng Clemson Nanomaterials Institute, ay tinalakay sa mga kasosyo sa industriya na isama ang W-TENG sa aplikasyon ng enerhiya.
Bukod dito, bago simulan ang produksyong pang-industriya, sinabi ni Podila na mas maraming pagsasaliksik ang dapat gawin upang mapalitan ang Teflon ng isang mas madaling kapaligiran na materyal na electronegative. Si Yongchang Dong, isa pang mag-aaral ng CNI, ang namuno sa gawain sa pagpapakita ng MXene-TENG na na-publish sa isang artikulo sa journal na Nano Energy malapit sa Nobyembre 2017. Si Herbert Behlow at Sriparna Bhattacharya mula sa CNI ay namigay din sa mga pag-aaral na ito.
Makakaapekto ba ang W-TENG sa larangan ng kahalili, nababagong mga enerhiya? Sinabi ni Rao na bababa ito sa ekonomiya.
"Maaari lamang nating kunin ito hanggang sa mga siyentista; kailangang mag-ehersisyo ang ekonomiya upang maging matagumpay ang W-TENG, "Rao said.