Een onderzoeksteam onder leiding van professor Keon Jae Lee van het Department of Materials Science and Engineering van het Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST) heeft een hyperrekbaar elastisch-composiet energie-oogstapparaat ontwikkeld, een nanogenerator genaamd.

Flexibele elektronica is op de markt gekomen en maakt nieuwe technologieën mogelijk, zoals flexibele displays in mobiele telefoons, draagbare elektronica, en het internet der dingen (IoT's). Echter, is de mate van flexibiliteit voldoende voor de meeste toepassingen? Voor veel flexibele apparaten elasticiteit is een zeer belangrijk punt. Bijvoorbeeld, draagbare/biomedische apparaten en elektronische skins (e-skins) moeten worden uitgerekt om zich aan te passen aan willekeurig gebogen oppervlakken en bewegende lichaamsdelen zoals gewrichten, diafragma's, en pezen. Ze moeten bestand zijn tegen de herhaalde en langdurige mechanische spanningen van het strekken. Vooral, de ontwikkeling van apparaten met elastische energie wordt als cruciaal beschouwd om voedingen in rekbare toepassingen tot stand te brengen. Hoewel verschillende onderzoekers diverse rekbare elektronica hebben onderzocht, vanwege het ontbreken van de juiste apparaatstructuren en dienovereenkomstige elektroden, onderzoekers hebben ultra-rekbare en volledig omkeerbare apparaten voor energieconversie niet goed ontwikkeld.

Onlangs, onderzoekers van KAIST en Seoul National University (SNU) hebben samengewerkt en een gemakkelijke methodologie gedemonstreerd om een ​​krachtige en hyperrekbare elastische composietgenerator (SEG) te verkrijgen met behulp van zeer lange op zilver gebaseerde rekbare elektroden op nanodraad. Hun rekbare piëzo-elektrische generator kan mechanische energie oogsten om een ​​hoog vermogen (~4 V) te produceren met een grote elasticiteit (~250%) en een uitstekende duurzaamheid (meer dan 104 cycli). Deze opmerkelijke resultaten werden bereikt door het niet-destructieve stress-relaxatievermogen van de unieke elektroden en de goede piëzo-elektriciteit van de componenten van het apparaat. De nieuwe SEG kan worden toegepast op een breed scala aan draagbare energie-oogstmachines om biomechanische uitrekkende energie van het lichaam (of machines) om te zetten in elektrische energie.

Professor Lee zei:"Deze opwindende benadering introduceert een ultra-rekbare piëzo-elektrische generator. Het kan wegen openen voor voedingen in universele draagbare en biomedische toepassingen, evenals zelfaangedreven ultra-rekbare elektronica."

Dit resultaat is online gepubliceerd in het maartnummer van Geavanceerde materialen , met de titel "Een hyperrekbare, elastische composiet energieoogstmachine".