Kendi Enerjisini Üretebilen Metamalzeme Teknolojisi
Yeni geliştirilen bir metamalzeme, hem kendini algılayabilen hem de içerisindeki nanojenaratör sayesinde kendi enerjisini üretebilen özelliklere sahiptir. Pittsburgh Üniversitesi Swanson Mühendislik Okulu iSMaRT Laboratuvarından araştırmacılar tarafından ortaya çıkarılan bu malzeme, doğada bulunmayan ve laboratuvar ortamında üretilen yapay bir malzemedir.
Metamalzeme ve Özellikleri
Metamalzemeler, farklı özelliklere sahip olan ve laboratuvar ortamında üretilen yapay malzemelerdir. Bu yeni geliştirilen metamalzeme, sürtünmeyle elektriklenme ve kendi kendisini algılama özelliklerine sahip farklı malzemelerin mikro ölçekte bir araya getirilmesiyle üretilmiştir. Malzemenin yapısında sürtünmeyle elektriklenebilen dielektrik ve iletken malzemeler bulunmaktadır.
Laboratuvar ortamında nano ölçekte üretilen bir metamalzeme prototipi
Nanojenaratör ve Triboelektrik Etki
Metamalzemedeki nanojenaratör, elektrik üretmek için triboelektrik etkiden yararlanmaktadır. Triboelektrik etki, birbirine sürtülen iki malzemenin elektron alışverişi yaparak yük kazanması veya kaybetmesidir. Örnek olarak birbirine sürtülen cam ve yünün elektriklenmesi gösterilebilir.
Faydaları ve Uygulama Alanları
Yeni geliştirilen metamalzeme, kendi kendisini algılayabilme ve enerji üretebilme özelliklerine sahip olduğu için birçok alanda kullanılabilir. Sağlık, havacılık, biyomedikal mühendisliği gibi pek çok alanda kullanılabilecek olan bu malzeme, örneğin kalp stentleri gibi küçük ölçekli tasarımlardan köprü kirişleri gibi daha büyük ölçekli yapıların yapımına da yardımcı olabilir. Ayrıca uzay araştırmalarında da kullanılması planlanmaktadır.
Sonuç
Yeni geliştirilen metamalzeme teknolojisi, kendini algılayabilme ve enerji üretebilme özellikleriyle dikkat çekmektedir. Bu teknolojinin ileride daha birçok alanda kullanılması ve geliştirilmesi beklenmektedir.
Kaynak:
- Barri, K. ve ark., “Multifunctional meta-tribometarial nanogenerators for Energy harvesting and active sensing“, Nano Energy, Cilt 86, Sayı 2, 2021.