تبدیل پوشک مستعمل به ایستگاه هواشناسی کوچک

به گزارش گروه دانشگاه خبرگزاری دانشجو، محققان با استفاده از اجزاء پوشک مستعمل، نانوژنراتور و حسگر‌های دمایی و رطوبتی ساختند. این ابزار که یک ایستگاه هواشناسی کوچک و خود‌توان (Self-Power) است پتانسیل خوبی برای حل مشکل زباله و ساخت سامانه‌های بی‌نیاز از باتری دارد.

محققان موسسه فناوری ولارو به رهبری سید عبدال باسیت، دکتر اروکومار چاندراسکار و جرج جاکوب، با استفاده از پوشک مستعمل موفق به ساخت یک ایستگاه هواشناسی کوچک شدند، که انرژی مورد نیاز خود را نیز تامین می‌کند. دراین پروژه که با همکاری محققانی از انگستان انجام شده، از فناوری نانوژنراتور تریبوالکتریک (TENG) استفاده شده است. این سیستم نظارت بر آب و هوا بدون نیاز به باتری و با استفاده از انرژی باد کار می‌کند.

نتایج این تحقیق در قالب مقاله‌ای با عنوان Recycling of Diaper Wastes for a Triboelectric Nanogenerator-Based Weather Station در نشریه iScience به چاپ رسیده است.

در این پروژه از ژل پلیمری سوپرجاذب موجود در پوشک برای تولید نانوژنراتور تریبوالکتریک استفاده شده و از ورق‌های خشک‌کننده موجود در پوشک نیز برای جذب انرژی باد و تبدیل آن به انرژی مورد نیاز ایستگاه هواشناسی استفاده شده است. این سامانه می‌تواند سرعت باد، میزان رطوبت و دما را اندازه‌گیری کند.

هسته اصلی برداشت انرژی این دستگاه به برهمکنش میان پودر و ورق‌های خشک کننده وابسته است. این سیستم می‌تواند انرژی مکانیکی را به انرژی الکتریکی تبدیل کند که این کار با کمک القا الکترواستاتیک و اثر تریبوالکتروفریکشن انجام می‌شود. هنگامی که نانوژنراتور تریبوالکتریک تکان می‌خورد یا در معرض باد قرار می‌گیرد، پودر‌های SAP به طور متناوب با سطح ورق‌های موجود در این سامانه تماس پیدا کرده و جریان الکتریکی سینوسی ایجاد می‌کنند.

با افزایش تقاضای جهانی برای انرژی‌های تجدیدپذیر و راه‌حل‌های کارآمد مدیریت پسماند، این تحقیق نشان‌دهنده پیشرفت کلیدی در هر دو زمینه است. زباله‌های حاوی پوشک مصرف شده، به طور معمول یک خطر قابل توجه برای محیط زیست است که از طریق نانوژنراتور تریبوالکتریک می‌توان آنها را به یک ابزار کارآمد تبدیل نمود.

این ایستگاه هواشناسی خودتوان، که بدون باتری‌های خارجی کار می‌کند، جایگزین سازگار با محیط زیست برای دستگاه‌های معمولی است. این پروژه امکان استفاده مجدد از زباله‌ها را برای کاربرد‌های پیشرفته نشان می‌دهد و به توسعه فناوری نانو و انرژی پایدار کمک می‌کند.

محققان معتقدند که این نوآوری از پتانسیل بسیار خوبی برای استقرار در دنیای واقعی، به ویژه در مناطقی که با چالش‌های دفع زباله روبرو هستند برخوردار است. با ادغام مواد بازیافت شده با فناوری نانو، این کار روشی مقیاس‌پذیر و تأثیرگذار را برای رسیدگی به موضوعات زیست‌محیطی و مرتبط با انرژی نشان می‌دهد. این فناوری در مسیر ثبت پتنت قرار دارد.