나노기술 및 정책 정보

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- 싱가포르 Swee Ching Tan 교수(National University of Singapore) 연구팀은 두께가 0.3mm인 얇은 직물층으로 만든 새로운 수분 구동 발전(MEG) 장치를 개발

- 현재 MEG 기술의 주요 과제는 주변 습도에 노출될 때, 발생 되는 낮은 전기적 성능이며, 기존 MEG 장치로 생성된 전기는 전략을 공급하기엔 불충분하고, 지속력도 낮은 한계를 보유

- 이에 연구팀은 수분 함량 차이를 지속적으로 유지하기 위해 서로 다른 특성의 2개 구역을 포함하는 새로운 MEG 장치를 고안

- 연구팀이 개발한 장치는 탄소나노입자로 코팅된 얇은 직물로 구성되었고, 하나의 구역은 습기가 있는 이온 하이드로겔로 코팅되었으며, 원래 무게의 6배 이상의 수분을 흡수

다른 구역은 이온 하이드로겔을 포함하지 않은 건조 영역으로 수분이 습한 지역에 국한시키기 위하여 제작

MEG 장치가 조립되면 습한 부위에 물이 흡수되면서 이온이 분리되어 전기가 발생되며, 양전하를 갖는 자유 이온은 음전하를 갖는 탄소나노입자에 흡수되며 이것은 직물 표면에 변화를 일으켜 가로지르는 전기장을 생성하고, 이러한 표면 변화는 추후 사용되는 전기를 저장할 수 있게 됨

테스트 결과, 수분 흡수 후, 1.5 x 2cm 크기의 직물에서 150시간 이상, 최대 0.7V의 전기를 공급한다는 것을 확인했으며, 3개의 직물 조각을 연결한 때는 최대 1.96V까지 확인

Advanced Materials (2022.03.25.), An Asymmetric Hygroscopic Structure for Moisture-Driven Hygro-Ionic Electricity Generation and Storage