私たちが毎日どれだけ移動しているかを考えてみましょう。歩いたり、ジャンプしたり、走ったり、心臓の鼓動さえも。このすべての動きをクリーン エネルギーに変えることができたらどうなるでしょうか?これは、米国の研究者によって開発された新しい圧電材料の約束です。 レンセラー工科大学 (RPI）。これらの革新的なポリマーは、圧縮または振動にさらされると発電することができ、昨日までは純粋な想像に思えたシナリオを切り開きます。
電気自動車が通過するときに充電するタイヤや道路、風に揺れてエネルギーを生成する建物、歩くときにデバイスに電力を供給する衣服など、これらの圧電材料（および一般的に） すべてのテクノロジー）エネルギーと私たちの関係を変革し、私たち全員を無意識のうちに小さな歩く発電機にすることを約束します。
小さな大きなエウレカ
レンセラー工科大学の研究者は、と呼ばれる化合物を使用して薄いポリマーフィルムを大量に作成しました。 ペロブスカイト カルコゲニド、圧縮または振動にさらされると発電することができます。この現象は次のように知られています 圧電効果.
この新素材の特徴は、 鉛フリー組成物、 これにより、従来の圧電材料に代わる安全で環境に優しい代替品となるでしょう。の ニキル・コラートカール博士、研究を主導した人（ここにリンクします）、環境に優しいだけでなく、自然界にある一般的な元素を使用して経済的に生産できる材料を作成することの重要性を強調しました。
新しい圧電材料の仕組み
RPIチームが開発した素材 厚さはわずか0,3ミリ。 圧電効果は、材料の内部構造が対称性を欠いている場合に発生します。つまり、応力がかかると材料が変形します。 プラスとマイナスのイオンが分離し、電流が発生します。 この新しい材料は応力がかかると構造の対称性が容易に破れ、強力な圧電応答が生じます。
研究者らは、歩く、走る、拍手をする、太鼓を叩くなど、さまざまな種類の圧力を加えて素材をテストしました。 各テストで、この材料は「RPI」と書かれた LED ライトに電力を供給するのに十分な電力を生成しました。
潜在的な用途と将来の影響
この圧電材料の潜在的な用途は数多くあり、多様です。幅広いデバイス、機械、構造に統合できます。例としては次のようなものがあります。
- 走行中に車両を充電するためのタイヤへの統合。
- 高速道路の下に設置して車両の通行により発電する。
- 建物の振動からエネルギーを捕捉するために建築材料に使用します。
- ランナーやサイクリスト向けのウェアラブル電子デバイスに使用されます。
コラートカー博士は、より広い領域に加えられる圧力が大きいほど、生成される電力も大きくなると強調しました。これにより、エネルギー生産に大きな影響を与える可能性のある大規模応用への道が開かれます。
圧電ポリマー、まだやるべきこと
現在の結果は有望ではあるものの、研究チームはまだ道半ばであることを認識しています。彼らの目標は、この材料を大規模に展開して、エネルギー生産に大きな影響を与えることです。
Koratkar氏のチームは、さらに強力な圧電特性を持つ化合物を見つけるために他の化合物を探索する予定だ。ともかく シェカール・ガルデRPI 工学部学部長は、この研究の重要性を次のように強調しました。
持続可能なエネルギー生産は私たちの将来にとって極めて重要です。コラートカー教授の研究は、材料に対する革新的なアプローチが世界的なエネルギー課題の解決にどのように役立つかを示す好例です。
結論
これらの新しい圧電材料の発見は、より持続可能なエネルギーの未来に向けた重要な一歩を表しています。この技術は、日常的な圧力と振動を使用可能な電力に変換することで、化石燃料への依存を減らし、新しい形式のクリーン エネルギー生成への道を開くのに役立つ可能性があります。
私たちのあらゆる一歩、建物のあらゆる振動、または車両の動きが社会の活性化に貢献する世界を想像することは示唆に富んでいます。未来への道は…エネルギーに満ちているかもしれません。
