فناوری‌نانو تپش قلب و تنفس را تبدیل الکتریسیته می‌کند

واضح آرشیو وب فارسی:سایت رسیک: دانشمندان مؤسسه فناوری جرجیا توانسته‌اند برای جمع‌آوری انرژی مکانیکی از حرکات بدن تحت شرایط یک محیط مصنوعی، یک نانوژنراتور بسازند که از حرکات عضله‌ها نیرو می‌گیرد. آنها با استفاده از این نانوژنراتور تبدیل انرژی زیست‌مکانیکی به الکتریسیته را شرح داده‌اند.

به گزارش سرویس علم و فن آوری پایگاه اطلاع رسانی صبا به نقل از نانو، ژانگ لین وانگ، سرپرست این دانشمندان می‌گویند که اگر چه این نانوژنراتورها تحت شرایط یک محیط طبیعی قابل استفاده می‌باشند، اما قبل از بکارگیری آنها در داخل بدن باید بعضی از مسائل مهم از قبیل زیست‌سازگاری و سمیت‌شان بررسی شود.

این پژوهشگران با کاشت یک نانوژنراتور در یک موش زنده برای جمع‌آوری انرژی تولیدشده به ‌وسیله‌ی تنفس و تپش قلبش، برای اولین بار بکارگیری فناوری‌نانو برای تبدیل حرکت فیزیکی بسیار کوچک به الکتریسیته در یک محیط طبیعی، را شرح داده‌اند. وانگ می‌گوید: مطالعه ما توان بالقوه به‌کارگیری نانوژنراتورها را برای جمع‌آوری انرژی عضله‌ای فرکانس پایین تولیدشده به ‌وسیله‌ی یک حرکت فیزیکی بسیار کوچک را نشان می‌دهد. این انرژی را می‌توان به الکتریسیته تبدیل کرد و برای راندن افزاره‌ها در داخل محیط طبیعی استفاده کرد.

[تصویر: 4632.JPG]

یک نانوژنراتور مبتنی بر یک نانوسیم پیزوالکتریک منفرد.

نانوژنراتور انعطاف‌پذیر ساخته شده به ‌وسیله‌ی این محققان بر کشیدن و رهاکردن دوره‌ای یک نانوسیم پیزوالکتریک که در دوانتها به الکترودهای فلزی متصل است، مبتنی می‌باشد. این نانوسیم و الکترودهای فلزی به یک بستر انعطاف‌پذیر محکم متصل شده‌اند.

این پژوهشگران برای آزمایشات خود از یک نانوسیم اکسید روی پیزوالکتریک با قطری بین 100 تا 800 نانومتر و طولی بین 100 تا 500 میکرومتر استفاده کردند. این نانوسیم با استفاده از یک فرآیند ترسیب بخار فیزیکی رشد داده شده بود.

وانگ توضیح داد: ما دو انتهای این نانوسیم را با استفاده از چسب نقره محکم به سطح یک بستر پلی‌آمیدی انعطاف‌پذیر ثابت کردیم و دو سیم سربی نیز به این دو انتها متصل کردیم. به ‌دلیل حضور سیالات زیستی در محیط طبیعی، کل این افزاره را با یک پلیمر انعطاف‌پذیری پوشش دادیم.

این نانوژنراتور برای تبدیل انبساط و انقباض دوره‌ای دیافراگم یک موش به الکتریسیته، به ‌وسیله‌ی یک چسب بافتی به سطح دیافراگم متصل شد. این محققان در طول مدت استنشاق (دم) یک پالس جریان/ ولتاژ مثبت مشاهده می‌کردند که بلافاصله بهنگام بازدم به پالس جریان / ولتاژ منفی تبدیل می‌شد. به‌طور متوسط، بزرگی این سیگنال‌های ولتاژ و جریان به ترتیب یک میلی ولت و یک پیکوآمپر بود.

نتایج این تحقیق در مجله‌ی Nature Nanotechnology منتشر شده است.

این صفحه را در گوگل محبوب کنید

[ارسال شده از: سایت رسیک]

[مشاهده در: www.ri3k.eu]

[تعداد بازديد از اين مطلب: 167]