1403/02/13
مهرداد خامفروش

مهرداد خامفروش

مرتبه علمی: دانشیار
ارکید:
تحصیلات: دکترای تخصصی
اسکاپوس: 21742691800
دانشکده: دانشکده مهندسی
نشانی: سنندج-دانشگاه کردستان-دانشکده مهندسی-گروه مهندسی شیمی
تلفن:

مشخصات پژوهش

عنوان
بررسی پارامترهای تاثیرگذار بر ارتقاء فاز بتا نانوکامپوزیت پلیمری پلی ونیلیدین فلوراید برای استفاده در نانوژنراتورهای پیزوالکتریک راندمان بالا
نوع پژوهش
پایان نامه
کلیدواژه‌ها
نانوژنراتور پیزوالکتریک، نانوکامپوزیت PVDF،
سال 1398
پژوهشگران افروز پایفشرده(دانشجو)، مهرداد خامفروش(استاد راهنما)، فرهاد رحمانی چیانه(استاد مشاور)

چکیده

برداشت ،تولید ، ضبط و ذخیره انرژی برای دستگاه‌ها از اهمیت زیادی برخوردار است. این انرژی از انرژی خورشیدی، باد، حرارتی و جنبشی گرفته می‌شود تا به دستگاه‌های کم مصرف برسد. تلاش‌های زیادی انجام شده تا برداشت انرژی برای تامین الکتریسیته در شرایطی که امکان تعویض باتری وجود ندارد عملی شود. نانو ژنراتورها تولید‌کننده‌های انرژی هستند که هم می‌توانند باتری را تکمیل کنند و هم در برخی موارد تأمین کننده برق مستقل برای دستگاه‌های الکترونیکی کوچک باشند. مواد پیزوالکتریک به‌عنوان عنصر اصلی بسیاری از نانوژنراتورها مورد استفاده گسترده قرار گرفته‌اند. مطالعات اخیر در مورد گزینه‌های پیزوالکتریک پلیمری و کامپوزیت، به شکل فیلم نازک و نانوالیاف، منجر به توسعه نانو ژنراتورها شده است. چالشی که اکثر محققان با آن روبرو هستند ساختن نانو ژنراتورهای پیزوالکتریک است که می‌توانند انرژی کافی از ارتعاشات محیطی را برداشت و ذخیره کنند با توجه به هزینه زیاد در تولید انرژی الکتریکی، نانو ژنراتورها این قابلیت بسیار مهم را دارند که در آینده نزدیک، جایگزین منابع تولید انرژی باشند و در وسایل الکترونیکی نظیر: باتری‌های لپ‌تاپ موبایل، تراشه های الکترونیکی، LED و در سطح گسترده برای حسگرها و.... بکار گرفته شوند. برای تولید انرژی از نانو ژنراتورها نیاز به یک منبع پایدارکه از تنش‌ها و کرنش‌های مکانیکی نیاز داریم که با حداقل کنش بیشترین توان تولید انرژی الکتریکی را داشته باشیم. هدف این تحقیق تولید نانو ژنراتورهای انطاف پذیر راندمان بالای پیزوالکتریک می‌باشد. برای رسیدن به هدف گفته شده ابتدا اکسید گرافن سنتز شد سپس اکسید گرافن طی واکنش هایی به اکسید گرافن کاهش تبدیل شد آنگاه نانوکامپوزیت اکسید گرافن کاهش یافته/اکسید روی در پنج نسبت مختلف سنتز شد. این نانوکامپوزیت طبق آزمایش‌هایی که با استفاده از نرم افزار طراحی آزمایش، طراحی شد به میزان مشخص به عنوان افزودنی به محلول پلیمری اضافه شد در نهایت نانوژنراتورهای مبتنی بر این نانوالیاف کامپوزیتی ساخته شد و تحت فرکانس 1هرتز با استفاده از دستگاه ارتعاش مکانیکی، قرار گرفت و ولتاژ‌های خروجی از نانوژنراتورهای ساخته شده یادداشت شد. سپس شرایط سنتز نانوالیاف کامپوزیتی از جمله ولتاژ دستگاه الکتروریسی، غلظت پلیمر، غلظت نانوذرات کامپوزیتی و همچنین نسبت این نانوذرات روی ساختار، میزان افزایش یا کاهش فاز بتا، ولتاژ خروجی نانوژنراتورها و خواص الیافPVDF مورد بررسی قرار گرفت.