Een internationaal onderzoeksteam van onder meer de Vrije Universiteit Brussel, de Riga Technical University en de RMIT University ontwikkelde een eenvoudige manier om zelfopladende elektronica van energie te voorzien. Het onderzoek verscheen in het tijdschrift Nano Energy, dat focust op energie-oogstende nanotechnologie.
Wrijving als basis van PMMA polymeerbolletjes zelfopladende elektronica
De onderzoekers ontdekten dat kleine polymeerbolletjes elektriciteit kunnen opwekken wanneer ze langs elkaar bewegen. In plaats van complexe fluorpolymeren gebruikten ze ultradunne lagen met polymethylmethacrylaat (PMMA)-bolletjes die met een eenvoudige wrijftechniek worden aangebracht. Normaal gezien vereist het maken van zulke films gespecialiseerde en dure apparatuur, maar deze aanpak verlaagt de technische drempel aanzienlijk.
De films zijn slechts enkele micrometers dik, ongeveer tien keer dunner dan een menselijke haar. Ze kunnen goedkoop worden aangebracht op harde oppervlakken. Door twee lagen met verschillende bolgrootte op elkaar te drukken, laden de deeltjes elektrisch op via het tribo-elektrisch effect, vergelijkbaar met een ballon die statisch wordt wanneer je die over je haar wrijft.
Energieopwekking dankzij PMMA polymeerbolletjes zelfopladende elektronica
Wanneer de lagen bij een vibratiebron worden geplaatst, zoals een luidspreker in een smartphone, wekken ze tot 0,5 kilovolt aan spanning op, al blijft de stroomsterkte zeer laag. Deze spanning kan in de toekomst toepassingen mogelijk maken zoals het opladen van een smartwatch tijdens het sporten.
De methode vraagt geen oplosmiddelen en maakt geen gebruik van toxische polymeren. Daardoor is ze eenvoudiger, schoner en geschikt voor schaalbare productie. De techniek vormt een veelbelovende stap richting energie-oogstende oppervlakken die met eenvoudige middelen kunnen worden vervaardigd.
Milieuvriendelijke toepassingen van PMMA polymeerbolletjes zelfopladende elektronica
De aanpak biedt volgens de onderzoekers mogelijkheden voor duurzame energievoorziening van kleine draagbare elektronica. Door energie op te wekken via beweging of trillingen kunnen toestellen langer functioneren zonder externe stroombron. Het onderzoek wijst zo op een toekomst waarin compacte sensoren, wearables en slimme apparaten een deel van hun energie zelf produceren.
lees ook
Onderzoekers ontdekken efficiëntere methode om elektriciteit op te wekken met kleine bolletjes
