Rensselaer Politeknik Enstitüsü’nden Çığır Açan Yenilikler
New York’taki Rensselaer Politeknik Enstitüsü (RPI) araştırmacıları, geleceğin otomobillerini kendi kendine şarj eden, enerji üreten görkemli gökdelenler ve trafiğin gücünden yararlanan sokak lambaları gibi hayal gücünü zorlayan yeniliklerin kapısını aralayan önemli bir adım attı. Bu araştırma ekibi, piezoelektrik etkisinden yararlanan yeni bir çevre dostu malzeme geliştirdi.
Piezoelektrik etki, belirli malzemelerin basınç veya titreşimler altında elektrik üretme yeteneğini ifade eder. RPI araştırmacıları, kalkojenür perovskit bileşiği ile güçlendirilmiş yeni polimer film sayesinde, altyapıdan biyomedikal cihazlara kadar pek çok alanda devrim yaratabilecek uygulamaların önünü açmayı hedefliyor. Bu etkili olgu, yapısal simetriye sahip olmayan malzemelerin mekanik stres altında elektrik yükleri üretmesiyle oluşuyor.
Malzeme sıkıştırıldığında veya gerildiğinde, içindeki pozitif ve negatif iyonlar ayrışarak bir dipol momenti yaratıyor. Bu moment, daha sonra elektrik enerjisi olarak toplanabiliyor. Yüzyıllardır mühendisler ve bilim insanları, bu olgudan nasıl faydalanabileceklerini araştırıyor. Ancak mevcut piezoelektrik malzemelerin çoğu kurşun içeriyor ve bu durum hem çevre hem de insan sağlığı açısından ciddi sorunlar teşkil ediyor.
RPI araştırmacılarının geliştirdiği yeni polimer film ise, kurşun içermediği için çok daha güvenli ve çevre dostu bir alternatif sunuyor. Bu devrim niteliğindeki malzemenin temel bileşenleri arasında baryum, zirkonyum ve kükürt yer alıyor. Araştırma ekibi, bu bileşiği sentezledikten sonra, yürüyüş, koşu, alkışlama ve dokunma gibi çeşitli insan hareketleriyle elektrik üretme yeteneğini test etti.
Yapılan deneyler, bu malzemenin bir LED ışık bankasını çalıştırmak için yeterli elektrik üretebildiğini gösterdi. Üstelik, yeni filmin kalınlığı sadece 0,3 milimetre olup, bu sayede birçok cihazda büyük değişiklikler gerektirmeden kolayca entegre edilebilecek. Bu durum, kullanıcıların dizüstü bilgisayarlarının klavyesini kullanarak yazı yazarken, bilgisayarlarının otomatik olarak şarj edilmesini mümkün kılacak.
Ayrıca, bu yenilik sayesinde yürüyüş esnasında cihazlarını şarj edebilen akıllı ayakkabılar, araçların hareket ederken akülerini doldurmasını sağlayan elektrikli araç lastikleri veya rüzgarda sallanan ya da günlük kullanım sırasında yer değiştirirken enerji üretebilen yapılar gibi pek çok heyecan verici potansiyel kullanım alanı mevcut.
RPI araştırmacıları, bulgularının son derece heyecan verici ve cesaretlendirici olduğunu belirterek, bu yeni teknolojinin yeşil enerjiye geçişi destekleme konusunda önemli bir potansiyele sahip olduğunu vurguluyorlar.