زاهد شمی

دریافت انرژی از محیط و تبدیل آن به برق می تواند به مشکل جهانی ناشی از کمبود انرژی بپردازد و بنابراین در برآورد تقاضای جهانی برای انرژی های تجدیدپذیر و سبز بسیار مهم است. در نیم قرن اخیر، توسعه الکترونیک به سمت کوچک سازی و قابل حمل شدن پیش رفته است. در این پژوهش از اثر هم افزایی فرایند الکتروریسی و نانو ساختارهای g-C3N4 و POM به منظور تقویت فاز β پلیمرPVDF استفاده شد. فرآیند الکتروریسی منجر به نظم و هم راستا شدن نانوالیاف و نانوصفحات شده و در نتیجه، نظم ساختاری منجر به تقویت فاز β پلیمرPVDF می شود که خود کارایی الکتروشیمیایی را در کاربردهای TENG تقویت خواهد کرد. برای این کار درصدهای وزنی مختلف PVDF بررسی شد و %wt 15 برای الکتروریسی انتخاب شد. محلول کامپوزیت PVDF-g-C3N4 در غلظت های مختلف 0، 1، 3، 5، 7 و 10 درصد نسبت به محلول پلیمری PVDF تهیه شد. همچنین، تهیه محلول کامپوزیت پلیمری PVDF/POM در غلظت-های 5، 10، 20 و 30 درصد نسبت به محلول پلیمری PVDF تهیه شد. خصوصیات فازی الیاف با استفاده از آنالیزهای FT-IR، SEM-EDX، XRD و DSC مورد بررسی قرار گرفته شد. نتایج نشان داد فاز α کاهش و فاز β افزایش یافته است. درصد فازβ در نانوالیاف کامپوزیتی %3 PVDF-g-C3N4 به %92 رسیده است. بغلاوه، کارایی این نانوساختارها در TENG بررسی شد. حداکثر ولتاژ خروجی TENG با ضربه زدن نیروی کف دست (منبع انرژی مکانیکی) روی نانوالیاف کامپوزیتی %10 PVDF-g-C3N4 و %10 PVDF/POM با نایلون به مساحت cm2 3×3 در مدت زمان min 3، به ترتیب 10 و 6 ولتی شد. برای اثبات خاصیت TENG از لامپ-های LED یک ولتی صورتی استفاده شد.