ساخت ژنراتور کاغذی با استفاده از نانولوله‌های کربنی

کاغذها روز به روز در حال تغییرند به طوری که برخی محققان به دنبال ساخت کاغذهای هوشمند هستند. اخیراً پروژه‌ای در اتحادیه اروپا آغاز شده که در آن محققان به دنبال ساخت حسگر بی‌سیم روی کاغذ هستند حسگری که با قیمت کم و کارایی بالا بتواند با روش‌های چاپ مختلف تولید شود.

در حال حاضر محققان ادوات کاغذی مختلفی نظیر پیل خورشیدی، ترانزیستور و برچسب‌های RFID ساخته‌اند. یک تیم تحقیقاتی بین‌المللی موفق به طراحی سیستم نانوکاغذی شفافی شده است که می‌تواند انرژی خود را تأمین کند.

رهبر این گروه تحقیقاتی جان ژو از آزمایشگاه ملی ووهان است که با همکاری محققانی از دانشگاه هاژونگ و دانشگاه مریلند نتایج یافته‌های خود را در قالب مقاله‌ای با عنوان Self-Powered Human-Interactive Transparent Nanopaper Systems در نشریه ACS NANO منتشر کرده است.

ژو می‌گوید: «سیستم نانوکاغذی ما مبتنی بر مکانیسم‌های القاء الکترواستاتیک بوده و در آن از مواد دی‌الکتریک استفاده شده است. با این روش می‌توان ابزاری ساخت که از نظر انرژی مستقل باشد یعنی بی‌نیاز از شارژ خارجی باشد.»

نام این سیستم electret است که ترکیبی از دو واژه الکتریسیته (electr) و مغناطیس (et) است. با این ابزار می‌توان بار را برای مدت طولانی ذخیره کرد. این راهبرد جدید می‌تواند برای ساخت میکروفون‌ها و ادوات MEMS استفاده شود، اما معمولاً این ادوات صلب هستند. برای این منظور استفاده از ژنراتور کاغذی می‌تواند ایده مناسبی باشد.

این ژنراتور انعطاف‌پذیر شفاف مبتنی بر کاغذ (TPFG) از دو الکترود شفاف ساخته شده است. در یکی از نانولوله‌های کربنی برای پوشش‌دهی و در دیگری از یک فیلم پلی‌اتیلن به ضخامت 30 میکرون که شفاف بوده استفاده شده است. این دو صفحه از سمتی که پوشش دارند به یکدیگر متصل می‌شوند.

این روش به گونه‌ای است که می‌توان آن را به صورت انبوه تولید کرد. محققان معتقدند که از این سیستم می‌توان برای تولید ادوات ضدسرقت استفاده کرد.