Rensselaer Politeknik Enstitüsü, Geleceği Şekillendiren Çevre Dostu Malzeme Geliştirdi

New York’taki Rensselaer Politeknik Enstitüsü (RPI) araştırmacıları, kendi kendini şarj eden otomobiller, enerji üreten gökdelenler ve trafikten güç alan sokak lambaları gibi gelecekçi yeniliklerin oluşturulmasının önünü açan önemli bir atılım gerçekleştirdi.

Araştırma ekibi, piezoelektrik etkinin gücünden yararlanan yeni bir çevre dostu malzeme geliştirdi. Bu olgu, malzemelerin basınca veya titreşimlere maruz kaldığında elektrik üretmesine sebep oluyor. Kalkojenür perovskit bileşiği ile zenginleştirilmiş yeni polimer film, altyapıdan biyomedikal cihazlara kadar çok çeşitli alanlarda umut vaat eden uygulamaların önünü açıyor.

Piezoelektrik etki, yapısal simetriye sahip olmayan belirli malzemelerin mekanik stres altında elektrik yükleri üretmesiyle ortaya çıkıyor. Malzeme sıkıştırıldığında veya gerildiğinde, içindeki pozitif ve negatif iyonlar ayrılıyor ve dipol momenti olarak bilinen şeyi yaratıyor. Bu moment daha sonra elektrik enerjisi olarak toplanabiliyor. Mühendisler ve bilim insanları onlarca yıldır bu olgudan faydalanmanın yollarını arıyorlar, ancak mevcut piezoelektrik malzemelerin çoğu kurşun içeriyor ve bu da hem çevre hem de insan sağlığı için çok iyi olmadıkları anlamına geliyor.

RPI araştırmacıları tarafından geliştirilen yeni polimer film ise kurşun içermediği için çok daha çekici bir seçenek olabilir. Bu yeni filmin temel bileşeni baryum, zirkonyum ve kükürt içeren bir kalkogenür perovskit bileşiği. Araştırma ekibi bu bileşiği sentezledikten sonra, yürüme, koşma, alkışlama ve dokunma gibi çeşitli insan hareketleri yoluyla elektrik üretme yeteneğini test ettiler.

Yapılan testler, bu malzemenin bir LED ışık bankasına güç vermek için yeterli elektrik üretilebildiğini gösterdi. Yeni filmin kalınlığının sadece 0,3 milimetre olması, pek çok cihazda büyük bir değişiklik gerektirmeden entegre edilebilmesine imkan tanıyacak. Başka bir deyişle, bu yeni film sayesinde dizüstü bilgisayarınızın klavyesini kullanarak yazı yazarken bilgisayarınızın şarj olması sağlanabilir.

Ayrıca, insanlar yürürken cihazlarını şarj edebilen ayakkabılar, araç hareket ederken aküyü şarj eden elektrikli araç lastikleri veya rüzgarda sallanırken ya da günlük kullanım sırasında yer değiştirirken enerji üreten yapılar gibi pek çok farklı potansiyel kullanım alanı da bulunuyor.

Araştırmacılar, bulgularının heyecan verici ve cesaretlendirici olduğunu belirterek yeşil enerjiye geçişi destekleme konusunda önemli bir potansiyele sahip olduğunu söylüyor.