Eş eksen, plaka ve nano tel şekilli BaTiO3 tozlarıyla elde edilen tekstile entegre, biyouyumlu nano jeneratör tasarımı ve potansiyel uygulamaları

Hem gelişen giyilebilir teknolojilerdeki artan enerji ihtiyaçlarını karşılamak hem bu ihtiyacı karşılarken gittikçe tükenen dünyamıza dost olabilmek hem de kurşun kullanımının insan ve çevreye olan zararını en aza indirmek önemli bir araştırma alanı yaratmaktadır. Literatürde yer alan kurşunlu piezoelektrik malzemelerin aksine insan sağlığı ve çevre üzerinde zararlı etkilerin ortadan kaldırıldığı ve kurşunsuz piezoelektrik malzemeler için literatürle karşılaştırma yapıldığında daha yüksek elektrik çıkış sağlayan bir PENG tasarlamak ise bu çalışmanın amacını oluşturmaktadır. Kurşunsuz piezoelektrik malzemeler arasında BaTiO3, olağanüstü biyouyumluluğu, yüksek dielektrik sabiti ve oldukça yüksek piezoelektrik sabiti nedeniyle çalışmalar için güçlü bir adaydır. BaTiO3'ün eşeksen, nanotel ve plaka gibi farklı şekilleri ile oluşturulmuş PDMS matrisli kompozitlerin optimum parametreleri belirlenerek spin kaplama yöntemi kullanılarak sandviç yapılı esnek nanojeneratör üretimi ve bu aygıtların laminasyon ve plazma dağlama yöntemleriyle tekstile entegre edilmesi üzerine çalışılmıştır. BaTiO3'ün eş eksenli, nanotel ve plaka gibi farklı şekilleriyle üretilen PENG aygıtlarından sırasıyla ortalama 10 V, 11.1 ve 14.2 V'luk çıktılar elde edilmiş, tekstile entegrasyon denemeleri sonucunda ise aygıtların çekme ve bükme mukavemetlerine yüksek direnç göstererek maksimum 2.72V'luk çıktı elde edilmiştir. Değişik morfolojilere sahip BaTiO3 malzemeleri ile oluşturulmuş PDMS matrisli kompozitlerin yapı-özellik ilişkilerinin elektrik üretimine sağlayacağı katkılar, bilimsel anlamda temel bir anlayış kazandırırken aynı zamanda teknolojik anlamda tekstile entegre edilmiş PENG'lerin farklı uygulama alanlarında enerji üretme performanslarında BaTiO3 esaslı kurşunsuz malzemelerin son ürün olarak ortaya konmasında önemli bir altyapı oluşturacaktır.