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A equipe de pesquisa liderada pelo professor Ju-Hyuck Lee do Departamento de Ciência e Engenharia de Energia da DGIST (presidente Yang Kuk) desenvolveu uma tecnologia de prevenção estática usando um nanogerador triboelétrico por meio de pesquisa colaborativa com o Dr. Wanchul Seung da Global Technology Research da Samsung Electronics. As descobertas deste estudo facilitam a prevenção estática melhorada e mais eficiente com potencial de comercialização, expandindo a gama de aplicações de nanogeradores triboelétricos.
Desenvolvimentos recentes em semicondutores e pequenos componentes eletrônicos aumentaram o interesse na prevenção estática, pois danos estáticos a pequenos componentes levam a um aumento na taxa de defeitos. Atualmente, as empresas usam uma combinação de vários produtos antiestáticos, como pulseiras de aterramento com fio, tapetes antiestáticos, sapatos e ionizadores. No entanto, esses métodos resultam em custos de equipamento aumentados e inconvenientes operacionais. Portanto, é necessário um método eficiente e simples de prevenção estática.
A equipe de pesquisa se concentrou na causa das condições estáticas. O corpo humano é geralmente estático devido à diferença de potencial elétrico entre o corpo e um objeto quando ambos entram em contato. A causa dessa diferença de potencial elétrico foi encontrada em estudos recentes sobre séries triboelétricas entre materiais. Como a pele humana está no lado positivo (+) da série triboelétrica, ela se torna carregada positivamente (ânodo) quando entra em contato com objetos normalmente usados, como sapatos e roupas, aumentando drasticamente o potencial elétrico do corpo para positivo (+), causando estática . Os resultados da medição da equipe de pesquisa mostraram que o potencial elétrico do corpo aumentou em mais de 100 V depois de caminhar por aproximadamente 10 s.
Como solução, foi desenvolvido um método para transmitir cargas negativas ao corpo. Usando um nanogerador triboelétrico, a energia física gerada pelos movimentos do corpo, como caminhar, pode ser convertida em energia elétrica. Um retificador fornece uma carga negativa ao corpo. A equipe observou que o potencial elétrico do corpo diminuiu para um valor negativo. A equipe também confirmou que a taxa de diminuição do potencial elétrico do corpo varia com base na saída (tensão, corrente e carga) do nanogerador triboelétrico e no tipo e área de superfície do descarregador. Um sistema de prevenção estática com um nanogerador triboelétrico apropriado foi aplicado na sola do sapato usando as variáveis mencionadas. Consequentemente, um aumento no potencial elétrico do corpo foi impedido. Isso é significativamente mais eficiente do que as pulseiras antiestáticas sem fio existentes no mercado.
O professor Ju-Hyuck Lee, do Departamento de Ciência e Engenharia de Energia da DGIST, declarou: “Este estudo fornece um método altamente econômico com alto potencial de comercialização e espera-se que evite efetivamente a estática sem causar inconvenientes ao trabalho em comparação com a prevenção estática existente equipamento.”
Este estudo foi realizado com o apoio do Ministério da Ciência e da Fundação Nacional de Pesquisa de TIC da Coreia (NRF). Os resultados deste estudo foram publicados em “nanoenergia,” uma das revistas acadêmicas internacionais mais bem classificadas em engenharia de energia (primeiro autor: Cheoljae Lee, estudantes combinados de mestrado e doutorado do Departamento de Ciência e Engenharia de Energia).
Fonte da história:
Materiais fornecidos por DGIST (Instituto Daegu Gyeongbuk de Ciência e Tecnologia). Observação: o conteúdo pode ser editado quanto ao estilo e tamanho.
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