La corrosione causa perdite significative a vari settori. La protezione catodica viene utilizzata per proteggere l'acciaio nelle industrie marine. I nanogeneratori triboelettrici (TENG) convertono l'energia meccanica in elettricità attraverso la triboelettrificazione e l'induzione elettrostatica. La protezione catodica TENG è in linea con i requisiti del contemporaneo risparmio energetico a basse emissioni di carbonio.
Un gruppo di ricerca guidato dal Prof. Wang Xiutong dell'Istituto di Oceanologia dell'Accademia Cinese delle Scienze (IOCAS) ha segnalato un nuovo TENG costituito da una spugna altamente elastica e resistente alla pressione, ovvero una spugna TENG di polidimetilsilossano (PDMS) migliorata. Lo studio è stato pubblicato in Advanced Functional Materials il 3 agosto.
Può adattarsi a forti impatti nel trasporto terrestre e acquatico e può essere esteso a qualsiasi forma per raccogliere l'energia delle onde e meccanica e applicato per proteggere il metallo, facendo entrare i materiali metallici in uno stato termodinamico stabile.
Il PDMS possiede un'eccellente capacità di resistenza alla pressione. In questo romanzo TENG, la spugna PDMS è stata modificata da polidopamina e Ti3 C2 nanosheet, la cui produzione è stata aumentata del 236% rispetto a quella precedente al miglioramento. Inoltre, la polidopamina prolunga significativamente la durata della vita del Ti3 C2 .
La spugna PDMS migliorata potrebbe resistere a centinaia di passaggi di veicoli senza deformarsi. Pertanto, il TENG proposto basato su di esso potrebbe essere utilizzato per monitorare la qualità dell'onda nell'ambiente ondoso simulato, riflettendo la qualità dell'onda in base all'uscita. Inoltre è stato progettato un relativo software di monitoraggio.
"Abbiamo provato diverse particelle di lamelle come modelli sacrificali per la spugna PDMS migliorata e K2 HPO4 era più adatto per la struttura interconnessa 3D. La spugna preparata, flessibile ma resistente, può raccogliere energia e agire come un sensore di forza", ha affermato il dottor Xu Hui, primo autore dello studio.
"Crediamo che le tecnologie di protezione TENG verdi e rispettose dell'ambiente possano essere veramente applicate in mare", ha aggiunto il prof. Wang, autore corrispondente dello studio.
Ulteriori informazioni: Hui Xu et al, Nanogeneratore flessibile a base di spugna per la raccolta di energia dal trasporto terrestre e idrico, Materiali funzionali avanzati (2023). DOI:10.1002/adfm.202304723
Informazioni sul giornale: Materiali funzionali avanzati
Fornito dall'Accademia cinese delle scienze
