La corrosión causa pérdidas importantes a diversas industrias. La protección catódica se utiliza para proteger el acero en las industrias marinas. Los nanogeneradores triboeléctricos (TENG) convierten la energía mecánica en electricidad basándose en la triboelectrificación y la inducción electrostática. La protección catódica de TENG está en línea con los requisitos de conservación de energía baja en carbono contemporánea.
Un equipo de investigación dirigido por el Prof. Wang Xiutong del Instituto de Oceanología de la Academia de Ciencias de China (IOCAS) ha informado sobre un nuevo TENG hecho de una esponja altamente elástica y resistente a la presión, es decir, TENG de esponja de polidimetilsiloxano (PDMS) mejorado. El estudio fue publicado en Advanced Functional Materials el 3 de agosto.
Puede adaptarse a impactos fuertes en el transporte terrestre y acuático, y puede extenderse a cualquier forma para recolectar energía mecánica y de las olas y aplicarse para proteger el metal, haciendo que los materiales metálicos entren en un estado termodinámico estable.
PDMS posee una excelente capacidad de resistencia a la presión. En esta nueva TENG, la esponja PDMS fue modificada por polidopamina y Ti3 C2 nanosheet, cuya producción aumentó en un 236% en comparación con la anterior a la mejora. Además, la polidopamina prolonga significativamente la vida útil del Ti3. C2 .
La esponja PDMS mejorada podría soportar cientos de pasadas de vehículos sin deformarse. Por lo tanto, el TENG propuesto basado en él podría usarse para monitorear el grado de las olas en el entorno de simulación de olas, reflejando el grado de las olas por salida. Además, se diseñó un software de monitorización relativo.
"Hemos probado varias partículas de láminas como plantillas de sacrificio para la esponja PDMS mejorada y K2 HPO4 era el más adecuado para la estructura interconectada 3D. La esponja preparada, flexible pero fuerte, puede recolectar energía y actuar como un sensor de fuerza", afirmó el Dr. Xu Hui, primer autor del estudio.
"Creemos que las tecnologías de protección TENG ecológicas y respetuosas con el medio ambiente se pueden aplicar realmente en el mar", añadió el profesor Wang, autor correspondiente del estudio.
Más información: Hui Xu et al, Nanogenerador flexible a base de esponjas para la recolección de energía del transporte terrestre y acuático, Materiales funcionales avanzados (2023). DOI:10.1002/adfm.202304723
Información de la revista: Materiales funcionales avanzados
Proporcionado por la Academia China de Ciencias
