Una gota que se mueve en MoS 2 genera el voltaje tan alto como 5 V Crédito:Adha Sukma Aji
Recolección de energía, una tecnología para transformar pequeñas cantidades de energía natural (por ejemplo, luz, calor y vibración) en electricidad, está ganando atención como un método para alimentar dispositivos de Internet de las cosas (IoT). Esta tecnología ayuda a reducir los impactos ambientales y tiene el potencial de alimentar dispositivos electrónicos de manera estable y a largo plazo. a diferencia de las baterías que necesitan recargarse o reemplazarse.
Investigadores de la Universidad de Nagoya y la Universidad de Kyushu se centraron en la energía del pequeño movimiento del líquido y desarrollaron un dispositivo que genera más de 5 voltios de electricidad directamente a partir del movimiento de una gota de líquido. Este dispositivo, hecho de películas delgadas flexibles, genera electricidad cuando las gotas de agua se deslizan por su superficie superior. Se espera que esta tecnología se aplique a dispositivos autoalimentados utilizados en líquidos, incluidos sensores que controlan la calidad de las aguas residuales de las fábricas. Sus hallazgos han sido publicados en la revista Nano energía .
La energía generada a partir del minúsculo flujo de líquido existe en varios entornos, como el interior de las tuberías de la fábrica, y en dispositivos de microfluidos, pero este tipo de energía no se ha utilizado de forma eficaz hasta ahora. Se ha demostrado que una hoja de grafeno puede generar electricidad a partir del movimiento del líquido a través de su superficie. Sin embargo, su voltaje de salida está limitado a aproximadamente 0,1 voltios, que no es suficiente para manejar dispositivos electrónicos.
El grupo de investigación, compuesto por Adha Sukma Aji de la Universidad de Nagoya, Ryohei Nishi, y Yutaka Ohno y Hiroki Ago de la Universidad de Kyushu, ha demostrado que el uso de disulfuro de molibdeno (MoS 2 ) en lugar de grafeno, ya que el material activo del generador permite generar más de 5 voltios de electricidad a partir de una gota de líquido.
"Para usar MoS 2 para el generador, era necesario formar un MoS de una sola capa de gran área 2 película sobre una película de plástico. Con métodos convencionales, sin embargo, fue difícil cultivar MoS 2 uniformemente sobre un sustrato de gran superficie, "dice el profesor Ohno del Instituto de Materiales y Sistemas para la Sostenibilidad de la Universidad de Nagoya". En nuestro estudio, logramos fabricar esta forma de MoS 2 película mediante deposición de vapor químico utilizando un sustrato de zafiro con óxido de molibdeno (MoO 3 ) y azufre en polvo. También utilizamos una película de poliestireno como material de apoyo para el MoS 2 película, para que pudiéramos transferir el MoS sintetizado 2 película a la superficie de la película de plástico con bastante facilidad ".
El generador recientemente desarrollado es lo suficientemente flexible como para instalarse en la superficie interior curva de la plomería, y, por lo tanto, se espera que se utilice para alimentar dispositivos de IoT utilizados en líquidos, como pluviómetros autoamplificados y monitores de lluvia ácida, así como sensores de calidad del agua que pueden generar energía a partir de aguas residuales industriales mientras la monitorean.
El profesor Ohno dice:"Nuestro MoS 2 El nanogenerador es capaz de recolectar energía de múltiples formas de movimiento de líquidos, incluyendo gotitas, pulverización y olas del mar. Desde una perspectiva más amplia, este dispositivo también podría usarse en aplicaciones que involucren hidrodinámica, como generar electricidad a partir de agua de lluvia y cascadas ".
