Molekylärt designade cellulosamaterial för triboelektriska applikationer

I en TENG kan mycket små rörelser omvandlas till elektrisk energi. Statisk elektrisk uppladdning som sker vid friktion mellan dielektriska material pga laddningsseparation, ger en ström av elektroner som utjämnar potentialskillnaderna när materialen sammankopplas till en krets. Mekanisk energi i form av vibrationer kan på detta sätt omvandlas till el och användas för att till exempel driva sensorer. Till och med batterilösa pacemakers har kunnat konstrueras.

Vi har upptäckt att filmliknande material från upplöst cellulosa har mycket intressanta triboelektriska egenskaper. När cellulosa löses upp och regenereras fås en cellulosaallomorf (cellulosa II) vars egenskaper kan kontrolleras och varieras. Cellulosan går också ganska enkelt modifiera kemiskt för att optimera egenskaperna ytterligare. Upplösning av cellulosa kan vara ett utmanande och ett begränsande steg på grund av cellulosans komplexa nätverk, partiellt kristallina struktur och starka växelverkningar mellan polymerkedjorna. Stärkt av vår tidigare forskning inom området så ser vi stora möjligheter att kunna skapa djupare förståelse kring vad som reglerar cellulosabaserade TENG materials effektivitet. Detta är ett spännande och nytt forskningsområde som kan leda till en revolution inom hållbar energiförsörjning och batterilösa, självelektrifierade elektriska system.