**نانوژنراتورهای تریبوالکتریک؛ راهی نوین برای اکتشافات فضایی**
به گزارش خبرآنلاین و به نقل از ایسنا، یک پژوهش جدید به رهبری گروهی از محققان بینالمللی نشان میدهد که نانوژنراتورهای تریبوالکتریک (TENG) میتوانند بهعنوان یک راهحل نوآورانه برای نیازهای فضایی مطرح شوند. این نانوژنراتورها به طور خاص قادرند انرژی مکانیکی ناشی از حرکتهایی نظیر ارتعاش یا اصطکاک را به برق قابل استفاده تبدیل کنند.
پژوهشگران از دانشگاههای فنی لولئو در سوئد، خلیفه در امارات متحده عربی و دانشگاه کمبریج در بریتانیا تأکید کردهاند که TENGها میتوانند منجر به کاهش وابستگی به باتریهای سنگین در مأموریتهای فضایی شوند. این تیم به بررسی عملکرد انرژی خود-تولید شده و راهحلهای حسگر برای سیستمهای فضایی نسل آینده پرداختهاند.
این فناوری میتواند از انرژی مکانیکی طبیعی مانند ارتعاشات پرتاب، بادهای سیارهای و حرکات فضانوردان بهرهبرداری کند. طراحی این تجهیزات بهگونهای است که میتوانند در کیوبستها یا در لباس فضانوردان به کار گرفته شوند تا از هر حرکت انرژی برداشت کنند.
**چالشهای اکتشافات فضایی**
اکتشاف در اعماق فضا سختافزار را با چالشهای جدی مواجه میسازد، از جمله نوسانات حرارتی شدید، کمبود گرانش و تابش با دوز بالا که میتواند به سیستمهای الکترونیکی آسیب برساند. در این راستا، پنلهای خورشیدی به نور خورشید وابستهاند، باتریها وزن زیادی دارند و انرژی هستهای نیز فضاگیر است.
در این شرایط، TENGها بهعنوان یک راهحل سبک و مقاوم در برابر تابش معرفی شدهاند که قادر به برداشت انرژی مکانیکی از محیط هستند. این دستگاهها با استفاده از مواد مناسب برای فضا، نظیر پلیمرهای مخصوص، میتوانند در برابر شرایط سخت مریخی و تابش شدید مقاوم باشند.
**کاربردهای متنوع TENGها**
TENGها میتوانند بهعنوان منبع انرژی خودکفا عمل کنند و بهاینگونه نیاز به کابلکشیهای سنگین را تا ۳۰ درصد کاهش دهند، که کاهش وزن قابل توجهی برای مأموریتهای فضایی به همراه دارد. پژوهشها نشان داده است که این دستگاهها پس از مواجهه با تابش های شدید عملکرد خود را تقریباً بدون افت حفظ کردهاند.
این نانوژنراتورها همچنان بهعنوان یک منبع انرژی بسیار کارآمد در شرایط مختلف دما عمل میکنند. تولید ۹۸ ولت از یک حرکت کوچک در اندازه یک تمبر، نشاندهنده ظرفیت بالای این دستگاههاست. علاوه بر این، TENGها در آزمایشهای متعدد اختلالات فضایی را با موفقیت پشت سر گذاشتهاند.
این فناوری همچنین قادر است کارکردهای فراتر از تولید برق را شامل شود. در آزمایشهای اخیر، فناوری TENG توانسته انرژی ناشی از امواج را در قطب شمال برای تأمین انرژی برای چراغهای اضطراری جمعآوری کند.
در حالی که امیدواریها به کارایی این فناوری بالا است، توسعه بیشتر در زمینه ترکیبات مقاوم در برابر تابش و هوش مصنوعی برای کاربردهای فضایی عمیق ضروری است. آینده انرژی فضایی ممکن است در ترکیب TENGها با دیگر منابع انرژی، مانند ژنراتورهای خورشیدی، نهفته باشد تا تأمین انرژی پایدار برای مأموریتهای فضایی را فراهم کند. این مطالعه در نشریه Nano-Micro Letters منتشر شده است.
