Nova metoda generiranja ekološki prihvatljive energije

Istraživači sa Sveučilišta u Limericku u Irskoj razvili su inovativnu metodu uzgoja organskih kristala koji se mogu koristiti za prikupljanje energije, otvarajući nove mogućnosti za ekološki prihvatljive tehnologije.

Ova metoda uključuje generiranje energije pritiskom na molekule aminokiselina, osnovne gradivne blokove proteina koji se prirodno nalaze u ljudskom tijelu. Fenomen poznat kao piezoelektricitet, što u prijevodu s grčkog znači “pritisna struja”, obično se povezuje s keramikom ili polimerima, ali je također prisutan u biomolekulama ljudskog tijela.

Tim istraživača iz laboratorija Actuate pri Odjelu za kemijske znanosti i Bernal instituta na UL-u već je ranije koristio računalne modele predviđanja za identifikaciju količine električne energije koju biološki materijali mogu proizvesti pod pritiskom. Takvi materijali su posebno pogodni za napajanje senzora u potrošačkoj elektronici i medicinskim uređajima.

Napredak u oblikovanju kristala

Najnoviji proboj, objavljen u časopisu Physical Review Letters, omogućit će istraživačima oblikovanje kristala s pomoću silikonskih kalupa u diskove ili druge prilagođene oblike, ovisno o potrebama primjene. Na primjer, različiti oblici mogu se koristiti za elemente medicinskih uređaja, mikrofone u mobitelima ili senzore u automobilima.

Dodirivanjem ovih diskova i pločica generira se korisni napon koji, uz pojačanje, može služiti za punjenje elektroničkih uređaja korištenjem svakodnevnih sila.

Krishna Hari, glavni autor rada i doktorand na UL-u, izjavio je:
“Univerzalna tehnika oblikovanja koju smo razvili predstavlja niskotemperaturnu i niskotroškovnu metodu uzgoja kristala, što otvara mogućnost korištenja biomolekularnih piezoelektrika kao visokoučinkovite, ekološki prihvatljive alternative trenutačno korištenim keramičkim materijalima.”

Potencijal za uklanjanje olova iz elektronike

Projekt Pb-FREE (Piezoelectric Biomolecules for Lead-Free, Reliable, Eco-Friendly Electronics) financiran je početnim grantom Europskog istraživačkog vijeća (ERC), dodijeljenim izvanrednoj profesorici Sarah Guerin.

Profesorica Guerin izrazila je optimizam prema ovom otkriću i njegovom utjecaju na čvrstu kemiju.
“Vjerujemo da bi ovo moglo biti revolucionarno za cijelo područje jer mnogi znanstvenici pokušavaju uzgojiti biološke kristale koji se još uvijek ponašaju kaotično. Uzbuđena sam vidjeti hoće li ova metodologija postati ključna za one koji rade na održivim piezoelektricima,” izjavila je.

Ako istraživanje tima s UL-a bude uspješno, moglo bi eliminirati štetne materijale poput olova iz potrošačke elektronike.
“Postoje EU regulative koje ograničavaju uporabu olova, ali piezoelektrici su jedno od rijetkih područja gdje je olovo i dalje dopušteno zbog nedostatka visoko učinkovitih alternativa,” pojasnila je profesorica Guerin.