Bilim insanları son dönemlerde ısı, ışık, titreşim gibi doğal olayları kullanarak elektrik enerjisi üretme üzerine yoğunlaştı. Bu sayede diğer kaynakların çevreye ve insanlara verdikleri zararlı etkilerin önüne geçmek ve enerji tasarrufu sağlanması hedefleniyor.
Nagoya ve Kyushu Üniversitesi’ndeki Japon bilim insanları su damlacıklarının hareketlerinden 5 Volt’luk elektrik üretebilen cihaz yapmayı başardı. Enerji Hasadı adı verilen bu yöntem ile esnek ve ince filmden yapılan bu cihaz üzerindeki su damlacıklarının hareket enerjisini elektrik enerjisine dönüştürebiliyor.
Daha önceleri fabrika borularından geçen az akışkan sıvılardan elektrik üretilebiliyor ancak bu yöntem pek verimli kullanılamıyordu. Aynı şekilde grafen kağıdının yüzeyindeki sıvı hareketinden de elektrik üretilmişti. Fakat yalnızca 0,1 Volt değerinde üretilebilen enerji elektronik cihazları çalıştırmak için yeterli olmamıştı.
Elektriği oldukça iyi ileten grafenin neden başarısız olduğuna bakalım. Grafen, karbon atomunun bal peteği örgülü yapılarından bir tanesine verilen isimdir. Yani temelinde karbon atomu vardır. Grafen atomları oda sıcaklığında elektronların çarpışmadan oldukça uzun mesafeleri kat edebilmektedir. Karbon atomunu bağ yapmak için 4 elektrona sahiptir ancak 2 boyutlu yapıdaki grafen 3 bağ yapar. Bu sebeple karbon atomunun boşta kalan elektronu kristalde serbestçe dolaşır ve yüksek iletkenlik kazandırır. Ancak bu iletkenliğin sağlanması için ametal olan grafene bir metal bağlanması gerekir. Bu sebeple su damlacıkları ile grafen kağıdından elektrik üretimi başarısız olmuştur.
Enerji Hasadı ile grafen yerine molibden disülfür ile kaplanan geniş bir film, plastik bir filme yerleştirmeye çalışıldı. Molibden disülfür, 1970’lerde savunma havacılık ve uzay faaliyetleri için sınır yağlayıcı olarak oldukça sık kullanılıyordu. Suda çözünmemesi ve seyreltik asit özelliklerinden dolayı molibden disülfür tercih edildi. Ancak molibden disülfürü geniş alana yerleştirmek oldukça zordu. Japon bilim insanları molibden oksit ve sülfür tozundan oluşan safir alt katmanı kullanarak kimyasal buhar birikimi aracılığıyla (MoS2) üretmeyi başardılar.
MoS2’ü plastik filme daha kolay yerleştirmek için polistiren kullanıldı. Bu sayede fabrikaların veya su tesisatlarının borularına yerleştirilebilecek kadar esnek bir cihaz üretildi.
Kaynaklar
wikipedia.org
stupniknews.com
acarchemicals.com
