Rensselaer Politeknik Enstitüsü’nden Çığır Açan Yenilik
New York’taki Rensselaer Politeknik Enstitüsü (RPI) araştırmacıları, gelecekçi yeniliklerin kapısını aralayan önemli bir atılım gerçekleştirdi. Bu yenilikler arasında kendi kendini şarj eden otomobiller, enerji üreten gökdelenler ve trafikten güç alan sokak lambaları gibi projeler yer alıyor.
Araştırma ekibi, piezoelektrik etkiyi kullanarak çevre dostu bir malzeme geliştirdi. Piezoelektrik etki, belirli malzemelerin mekanik stres altında elektrik üretmesini sağlayan bir olgudur. Malzemeler, basınca veya titreşimlere maruz kaldıklarında elektrik yükleri oluşturarak enerji üretebiliyor. RPI tarafından geliştirilen yeni polimer film, kalkojenür perovskit bileşiği ile zenginleştirilmiş olup, altyapıdan biyomedikal cihazlara kadar geniş bir uygulama yelpazesine olanak tanıyor.
Piezoelektrik etkisi, yapısal simetriye sahip olmayan belirli malzemelerin mekanik stres altında pozitif ve negatif iyonların ayrışması ile dipol momenti oluşturmasıyla meydana geliyor. Bu dipol momenti, elektrik enerjisi olarak toplanabiliyor. Mühendisler ve bilim insanları, bu olgudan yararlanmanın yollarını uzun yıllardır araştırıyor. Ancak mevcut piezoelektrik malzemelerin çoğu kurşun içeriyor, bu da hem çevre hem de insan sağlığı açısından olumsuz etkiler yaratıyor.
RPI araştırmacıları tarafından geliştirilen yeni polimer film, kurşun içermediği için çevre dostu bir alternatif sunuyor. Bu filmin temel bileşenleri arasında baryum, zirkonyum ve kükürt bulunan bir kalkojenür perovskit bileşiği yer alıyor. Araştırma ekibi, bu bileşiği sentezledikten sonra, çeşitli insan hareketleri (yürüme, koşma, alkışlama ve dokunma gibi) ile elektrik üretme yeteneğini test etti.
Yapılan deneyler, bu malzemenin bir LED ışık bankasını beslemek için yeterli elektrik üretebildiğini gösterdi. Yeni filmin kalınlığı sadece 0,3 milimetre olup, bu özellik, pek çok cihazda büyük değişiklikler gerektirmeden entegre edilebilmesini sağlıyor. Başka bir deyişle, bu yeni film sayesinde bir dizüstü bilgisayarın klavyesini kullanarak yazı yazarken bilgisayarın şarj olması mümkün olabilir.
Bu buluşun potansiyel kullanım alanları da oldukça geniştir. Örneğin:
- İnsanların yürürken cihazlarını şarj eden ayakkabılar,
- Araç hareket ederken aküyü şarj eden elektrikli araç lastikleri,
- Rüzgarda sallanırken veya günlük kullanım sırasında enerji üreten yapılar.
Araştırmacılar, elde ettikleri bulguların heyecan verici ve cesaretlendirici olduğunu belirterek bu yeniliklerin yeşil enerjiye geçişi desteklemede önemli bir potansiyele sahip olduğunun altını çiziyor.
