Symetria energetyczna
Opierając się na zrównoważonym środowiskowo rozwoju energii odnawialnej, naukowcy z Clemson chcą zidentyfikować planetę bogatą w ziemię, ulegającą biodegradacji i nadającą się do recyklingu. Tarcie lub właściwości piezoelektryczne materiału są określone przez krystalograficzną symetrię materiału, a właściwości materiału znikają, gdy sieć ma środek symetrii. Jednakże, na podstawie wcześniejszych badań przeprowadzonych przez japońskich badaczy, zespół Clemson wykazał, że mogą wyeliminować centrum symetrii biopolimerów przez dodanie spolaryzowanych cząsteczek do asymetrycznych atomów węgla w swoich strukturach chemicznych.
Idealnym materiałem, którego oczekują naukowcy, są rośliny źródłowe i biodegradowalne, i zawiera dwa asymetryczne atomy węgla. Kwas polimlekowy ma taką właściwość. Jednak w przypadku zastosowania urządzeń TENG oporność na PLA jest zbyt wysoka, więc naukowcy użyli grafenu jako wypełniacza do produkcji nanokompozytów w celu połączenia z wysoce ujemnym polimerem Teflon w bezprzewodowym TENG z nadrukiem 3D.
Bezprzewodowy generator prognozy
Drukowanie 3D umożliwia niedrogą, skalowalną produkcję z różnymi wzorami dla przyrostów wydajności i ma wiele bezprzewodowych warstw generatora połączonych szeregowo z bezprzewodowymi generatorami. Stwarza to również możliwości przyszłej integracji produkcji urządzeń z przemysłem motoryzacyjnym, tekstylnym i elektronicznym.
Ekscytującą aplikacją dla tego urządzenia jest inteligentna ścieżka, dzięki której ludzie mogą chodzić, aby zapewnić energię mechaniczną. Korytarze oczyszczania energii mogą brzmieć jak science fiction, ale naukowcy opatentowali technologię i przewidują bliską współpracę z partnerami z branży, aby wprowadzić ją na rynek w ciągu najbliższych dwóch do trzech lat.
Naukowcy pracują obecnie nad dwuwymiarowym materiałem podobnym do arkusza, który "wykracza poza grafen", aby rozszerzyć inne potencjalne zastosowania W-TENG, w tym lasery o niskiej mocy, fotodetektory i biosensory bez wymagań dotyczących zasilania. Naukowcy opisują to podejście "cięcie liną" jako "poprawiające potrzebę opieki zdrowotnej w krajach o niskim i średnim dochodzie bez niezawodnej siły".
Naukowcy pracują obecnie nad dwuwymiarowymi materiałami podobnymi do arkuszy, które są bardziej przyjazne dla środowiska niż "grafen", aby zastąpić teflon za pomocą wysokiego przewodnictwa. Przyszłe kierunki pracy obejmują "wrażliwy na odcisk palca" W-TENG dla konkretnych użytkowników opracowanych dla aplikacji bezpieczeństwa w domu. Wśród nich, współpracownicy SaiSunilKumarMallineni i HerbertBehlow skupili się na opracowaniu biosensorów W-TENG, podczas gdy Dong Yongchang i ApparaoRao i RamakrishnaPodila opracowują nowe materiały do zastąpienia teflonu.
