ਵਿਗਿਆਨ ਤੇ ਤਕਨਾਲੋਜੀ ਮੰਤਰਾਲਾ

ਔਪਟੋਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨਿਕਸ, ਸਵੈ–ਸੰਚਾਲਿਤ ਉਪਕਰਣਾਂ ਲਈ ਕੰਬਣੀਆਂ ਤੋਂ ਬਿਜਲੀ ਪੈਦਾ ਕਰ ਸਕਦੇ ਹਨ ਕਿਫ਼ਾਇਤੀ, ਜੈਵਿਕ ਤੌਰ ’ਤੇ ਅਨੁਕੂਲ ਨੈਨੋ–ਜੈਨਰੇਟਰਜ਼

Posted On: 26 JUN 2021 9:04AM by PIB Chandigarh

ਵਿਗਿਆਨੀਆਂ ਨੇ ਇੱਕ ਅਜਿਹਾ ਸਾਦਾ, ਕਿਫ਼ਾਇਤੀ, ਜੈਵਿਕ ਤੌਰ ਉੱਤੇ ਅਨੁਕੂਲ, ਪਾਰਦਰਸ਼ੀ ਨੈਨੋ–ਜੈਨਰੇਟਰ ਤਿਆਰ ਕੀਤਾ ਹੈ, ਜੋ ਆਲੇ–ਦੁਆਲੇ ਦੀਆਂ ਕੰਬਣੀਆਂ (ਵਾਈਬ੍ਰੇਸ਼ਨਜ਼) ਤੋਂ ਬਿਜਲੀ ਪੈਦਾ ਕਰ ਸਕਦਾ ਹੈ ਤੇ ਜਿਸ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਔਪਟੋਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨਿਕਸ, ਸਵੈ–ਸੰਚਾਲਿਤ ਉਪਕਰਣਾਂ ਤੇ ਹੋਰ ਬਾਇਓ–ਮੈਡੀਕਲ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨਜ਼ ਲਈ ਕੀਤੀ ਜਾ ਸਕਦੀ ਹੈ।

ਕਾਰਬਨ ਦੀ ਘੱਟ ਨਿਕਾਸੀ ਵਾਲੇ ਅਖੁੱਟ ਊਰਜਾ ਸਰੋਤਾਂ ਲਈ ਭਾਲ਼ ਸਭ ਤੋਂ ਵੱਧ ਧਿਆਨ ਦੇਣ ਵਾਲੀਆਂ ਚੁਣੌਤੀਆਂ ’ਚੋਂ ਇੱਕ ਹੈ ਕਿਉਂਕਿ ਸੰਸਾਰਕ ਤਪਸ਼ ਅਤੇ ਊਰਜਾ ਸੰਕਟ ਦਾ ਖ਼ਤਰਾ ਵਧਦਾ ਜਾ ਰਿਹਾ ਹੈ। ਬਿਜਲੀ ਪੈਦਾ ਕਰਨ ਦੀਆਂ ਕੁਝ ਗ਼ੈਰ–ਰਵਾਇਤੀ ਵਿਧੀਆਂ ਵਿੱਚ ਪੀਜ਼ੋਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ, ਥਰਮੋਇਲੈਕਟ੍ਰਿ ਤੇ ਇਲਕਟ੍ਰੋਸਟੈਟਿਕ ਤਕਨੀਕਾਂ ਸ਼ਾਮਲ ਹਨ ਜੋ ਟੱਚ ਸਕ੍ਰੀਨਾਂ, ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨਿਕ ਡਿਸਪਲੇਅਜ਼ ਤੇ ਅਜਿਹੇ ਹੋਰ ਉਪਕਰਣਾਂ ਵਿੱਚ ਵਰਤੀਆਂ ਜਾਂਦੀਆਂ ਹਨ।

ਟ੍ਰਾਈਬੋਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਨੈਨੋ–ਜੈਨਰੇਟਰਜ਼ (TENG) ਬਿਜਲੀ ਪੈਦਾ ਕਰਨ ਲਈ ਵਿਭਿੰਨ ਕਿਸਮਾਂ ਵਿੱਚ ਹਰ ਥਾਂ ਮੌਜੂਦ ਕੰਬਣੀਆਂ ਦੇ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਮਕੈਨੀਕਲ ਊਰਜਾ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦੇ ਹਨ। ਊਰਜਾ ਪੈਦਾ ਕਰਨ ਲਈ TENG; ਦੋ ਅਸਮਾਨ ਸਮੱਗਰੀਆਂ ਦੇ ਫੌਰੀ ਭੌਤਿਕ ਸੰਪਰਕ ਦੁਆਰਾ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਸਟੈਟਿਕ ਚਾਰਜੇਸ ਪੈਦਾ ਕਰਨ ਦੇ ਸਿਧਾਂਤ ਉੱਤੇ ਕੰਮ ਕਰਦਾ ਹੈ ਤੇ ਉਸ ਤੋਂ ਬਾਅਦ ਇੱਕ ਸੰਭਾਵੀ ਅੰਤਰ ਪੈਦਾ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਜਦੋਂ ਇੱਕ ਮਕੈਨੀਕਲ ਬਲ ਰਾਹੀਂ ਸੰਪਰਕ ਵਿੱਚ ਆਈਆਂ ਦੋ ਸਤ੍ਹਾਵਾਂ ਵਿਚਾਲੇ ਇੱਕ ਬੇਮੇਲਪਣ ਪੈਦਾ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਇਹ ਤੰਤਰ–ਰਚਨਾ ਫਿਰ ਟ੍ਰਾਇਬੋ ਤੈਹਾਂ ਦੇ ਪਿਛਲੇ ਪਾਸੇ ਲੱਗੀ ਫ਼ਿਲਮ ਵਿਚਾਲੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨਜ਼ ਨੂੰ ਅੱਗੇ–ਪਿੱਛੇ ਲਿਜਾਂਦੀ ਹੈ। ਹੁਣ ਤੱਕ TENG ਤਿਆਰ ਕਰਨ ਲਈ ਵਰਤੀ ਜਾਣ ਵਾਲੀ ਵਿਧੀ ਫ਼ੋਟੋਲਿਥੋਗ੍ਰਾਫ਼ੀ ਜਾਂ ਰੀਐਕਟਿਵ ਆਇਓਨ ਐਚਿੰਗ ਤੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਡ ਤਿਆਰੀ ਜਿਹੀ ਵਧੀਕ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਜਿਹੀਆਂ ਮਹਿੰਗੀਆਂ ਫ਼ੈਬ੍ਰੀਕੇਸ਼ਨ ਵਿਧੀਆਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਰਹੀ ਹੈ।

ਭਾਰਤ ਸਰਕਾਰ ਦੇ ਵਿਗਿਆਨ ਤੇ ਟੈਕਨੋਲੋਜੀ ਵਿਭਾਗ ਅਧੀਨ ਆਉਂਦੇ ਇੱਕ ਖ਼ੁਦਮੁਖਤਿਆਰ ਸੰਸਥਾਨ ‘ਸੈਂਟਰ ਫ਼ਾਰ ਸੌਫ਼ਟ ਮੈਟਰ ਸਾਇੰਸਜ਼’, ਬੈਂਗਲੁਰੂ ਦੇ ਡਾ. ਸ਼ੰਕਰ ਰਾਓ ਤੇ ਉਨ੍ਹਾਂ ਦੀ ਟੀਮ ਨੇ ਟ੍ਰਾਇਬੋ ਤੈਹਾਂ ਵਜੋਂ ਪੌਲੀਈਥੀਲੀਨ ਟੈਰੀਫ਼ਥਲੇਟ (TPU) ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦਿਆਂ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਸਪੰਨ ਨੈਨੋਫ਼ਾਈਬਰਜ਼ ਜਾਂ ਸਾਦੀ ਡਾਕਟਰ ਦੀ ਬਲੇਡ ਤਕਨੀਕ ਰਾਹੀਂ ਇੱਕ ਫ਼ਲੈਟ ਫ਼ਿਲਮ ਦੀ ਸ਼ਕਲ ਵਿੱਚ ਥਰਮੋਪਲਾਸਟਿਕ ਪੌਲੀਯੂਰੀਥੇਨਜ਼ (TPU) ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦਿਆਂ ਇੱਕ ਪਾਰਦਰਸ਼ੀ TENG ਤਿਆਰ ਕੀਤਾ ਹੈ। TPU ਨੈਨੋਫ਼ਾਈਬਰਜ਼; ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਸਪਿਨਿੰਗ (ES) ਤਕਨੀਕ ਤੋਂ ਹਾਸਲ ਕੀਤੇ ਜਾਂਦੇ ਹਨ। ਡਾਕਟਰ ਦੀ ਬਲੇਡ ਤਕਨੀਕ ਇੱਕ ਰੂਟੀਨ ਦੀ ਕਾਰਜ–ਵਿਧੀ ਹੈ, ਜੋ ਕਈ ਸਥਿਤੀਆਂ ਵਿੱਚ ਵਰਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ, ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਸਮੱਗਰੀ ਨੂੰ ਇੱਕ ਬਲੇਡ ਤੇ ਸਬਸਟ੍ਰੇਟ ਰਾਹੀਂ ਨਿਚੋੜਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਫਿਰ ਇੱਕਸਾਰ ਪਤਲੀ ਤਹਿ ਬਣ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। ਸਰਗਰਮ ਸਮੱਗਰੀ ਦੀ ਆਸਾਨੀ ਨਾਲ ਉਪਲਬਧਤਾ ਅਤੇ ਫ਼ੈਬ੍ਰੀਕੇਸ਼ਨ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਦੀ ਸਾਦਗੀ ਜਿਹੇ ਤੱਥ ਇਸ ਨੂੰ ਇਸ ਸਮੇਂ ਉਪਲਬਧ ਫ਼ੈਬ੍ਰੀਕੇਸ਼ਨ ਤਕਨੀਕਾਂ ਦੇ ਮੁਕਾਬਲੇ ਕਿਫ਼ਾਇਤੀ ਬਣਾਉਂਦੇ ਹਨ। ਨਤੀਜੇ ਵਜੋਂ ਇੱਕ ਬੇਹੱਦ ਕਾਰਜਕੁਸ਼ਲ, ਮਜ਼ਬੂਤ ਉਪਕਰਣ ਸਾਹਮਣੇ ਆਉਂਦਾ ਹੈ ਜੋ ਲੰਮਾ ਸਮਾਂ ਚੱਲਦਾ ਰਹਿ ਸਕਦਾ ਹੈ ਤੇ ਵਾਰ–ਵਾਰ ਉਤਪਾਦਨ ਦਿੰਦਾ ਹੈ। ਇਹ ਨਤੀਜੇ ‘ਜਰਨਲ ਆੱਵ੍ ਨੈਨੋਸਾਇੰਸ ਐਂਡ ਨੈਨੋਟੈਕਨੋਲੋਜੀ’ ਵਿੱਚ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ਿਤ ਕੀਤੇ ਗਏ ਸਨ।

ਤਿਆਰ ਕੀਤਾ ਉਪਕਰਣ ਸਿਰਫ਼ ਮਾਮੂਲੀ ਜਿਹਾ ਹੱਥ ਲਾਉਣ ਨਾਲ ਹੀ 11 LEDs ਨੂੰ ਰੌਸ਼ਨ ਕਰ ਸਕਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਇਸ ਨੂੰ ਸੰਭਾਵੀ ਤੌਰ ਉੱਤੇ ਔਪਟੋਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨਿਕਸ, ਸਵੈ–ਸੰਚਾਲਿਤ ਉਪਕਰਣਾਂ ਤੇ ਹੋਰ ਬਾਇਓਮੈਡੀਕਲ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨਜ਼ ਵਿੱਚ ਵਰਤਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ।

https://static.pib.gov.in/WriteReadData/userfiles/image/image0015JIT.png

ਲਚਕਦਾਰ ਤੇ ਪਾਰਦਰਸ਼ੀ TENG ਉਪਕਰਣ ਦੀ ਤਸਵੀਰ; ਜਿਸ ਵਿੱਚ PET ਦੀ ਇੱਕ ਅਤੇ ਥਰਮੋਪਲਾਸਟਿਕ ਪੌਲੀਯੂਰੀਥੇਨ (TPU) ਨੂੰ ਪੂਰਕ ਟ੍ਰਾਇਬੋਲੇਅਰ ਵਜੋਂ ਵਰਤਿਆ ਗਿਆ ਹੈ। 0.33N ਦੇ ਛੋਟੇ ਜਿਹੇ ਬਲ ਨਾਲ ਹੀ ਇਸ ਉਪਕਰਣ ਨੇ ਓਪਨ–ਸਰਕਟ ਵੋਲਟੇਜ ਤੇ ਸ਼ਾਰਟ–ਸਰਕਟ ਕਰੰਟ ਵਜੋਂ ਕ੍ਰਮਵਾਰ 21.4 V ਤੇ 23 µA ਮੁਹੱਈਆ ਕਰਵਾਈ, ਜਿਸ ਤੋਂ ਇਸ ਉਪਕਰਣ ਦੀ ਉੱਚ ਕਾਰਜਕੁਸ਼ਲਤਾ ਦਾ ਪਤਾ ਲੱਗਦਾ ਹੈ। ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, TENG ਉਪਕਰਣ ਉੱਤੇ ਹੌਲੀ ਦੇ ਕੇ ਹੱਥ ਮਾਰਨ ਨਾਲ ਵੀ ਰੌਸ਼ਨੀ ਦੇਣ ਵਾਲੇ 11 ਡਾਇਓਡਜ਼ (LEDs) ਬਲ਼ ਜਾਂਦੇ ਹਨ।

 

ਪ੍ਰਕਾਸ਼ਨ ਲਿੰਕ: https://doi.org/10.1166/jnn.2021.19143

 

****

ਐੱਸਐੱਸ/ਆਰਪੀ (ਡੀਐੱਸਟੀ ਮੀਡੀਆ ਸੈੱਲ)



(Release ID: 1730612) Visitor Counter : 48