Energi selalu ada di sekitar manusia dalam berbagai bentuknya - di bawah sinar matahari, kehangatan di dalam ruangan, dan bahkan pergerakan orang itu sendiri. Semua energi ini biasanya hanya "terbuang" untuk peradaban manusia, tetapi berpotensi dapat digunakan untuk memberi daya pada gadget seluler dan perangkat yang dapat dikenakan - dari sensor biometrik hingga jam tangan pintar. Para peneliti dari Universitas Oulu (Finlandia) telah menemukan mineral dengan struktur kristal perovskit, yang sifatnya memungkinkannya mengekstraksi energi dari berbagai sumber secara bersamaan.
Perovskit adalah keluarga mineral, banyak di antaranya terbukti menjanjikan karena kemampuannya untuk mengekstraksi satu atau dua jenis energi secara bersamaan. Salah satu anggota keluarga ini, misalnya, mungkin bagus untuk mengubah energi matahari menjadi listrik. Yang lain lebih baik dalam mengekstraksi energi dari perubahan suhu dan tekanan yang dapat terjadi selama pergerakan. Mereka masing-masing disebut bahan piroelektrik dan piezoelektrik.
Kadang-kadang, satu jenis energi saja tidak cukup sebagai sumber. Bentuk energi tertentu mungkin tidak selalu tersedia - dalam cuaca mendung atau saat seseorang tidak bergerak. Oleh karena itu, para peneliti telah mengembangkan perangkat yang dapat mengekstrak berbagai bentuk energi. Tetapi perangkat ini membutuhkan bahan berbeda yang membuatnya terlalu besar untuk digunakan pada perangkat yang ringkas.
The Applied Physics Letters telah menerbitkan hasil studi Yang Bai dan rekan-rekannya di Universitas Oulu. Para peneliti telah mempelajari jenis perovskit tertentu yang disebut KBNNO, yang kemungkinan mampu mengekstraksi berbagai bentuk energi. Seperti semua perovskit, KBNNO adalah bahan feroelektrik yang diisi dengan dipol listrik kecil, seperti panah kompas kecil dalam magnet.
Ketika bahan feroelektrik seperti KBNNO mengalami perubahan suhu, dipolnya bergeser dan dengan demikian arus listrik diinduksi. Muatan listrik juga terakumulasi sesuai dengan arah momen dipol. Deformasi material mengarah pada fakta bahwa fragmen tertentu menarik atau menolak muatan, yang lagi-lagi mengarah pada pembangkitan arus.
Para peneliti sebelumnya telah mempelajari sifat fotovoltaik dan feroelektrik umum KBNNO, tetapi penelitian ini dilakukan pada 200 derajat di bawah titik beku dan mereka tidak fokus pada suhu material dan sifat tekanan. Dalam studi baru, Yang Bai mencatat, untuk pertama kalinya, semua sifat material ini, yang muncul pada suhu kamar, dievaluasi.
Eksperimen telah menunjukkan bahwa meskipun KBNNO baik untuk menghasilkan energi dari panas dan tekanan, KBNNO tidak sebaik perovskit lainnya. Mungkin penemuan yang paling mengesankan oleh para peneliti adalah kemampuan untuk memodifikasi komposisi KBNNO untuk meningkatkan sifat piroelektrik dan piezoelektriknya. Dengan demikian, semua properti ini dapat "menyesuaikan" dan menggunakannya seefisien mungkin. Young Bai dan rekan-rekannya sedang menjajaki kemungkinan meningkatkan KBNNO menggunakan natrium.
Yang Bai juga mengatakan bahwa dia berharap dapat membuat perangkat prototipe yang mengekstraksi energi dari berbagai sumber tahun depan. Proses pembuatannya sederhana, sehingga teknologinya dapat dikomersialkan dalam beberapa tahun setelah peneliti mengidentifikasi bahan terbaik.
Video promosi:
Menurut Yang Bai, teknologi ini dapat mengarah pada percepatan perkembangan di area Internet of Things dan kota pintar, di mana sensor dan perangkat yang mengonsumsi energi dapat memiliki akses konstan ke energi.
Bahan semacam itu kemungkinan besar akan digunakan dalam baterai perangkat, meningkatkan efisiensi energinya dan mengurangi kebutuhan pengisian daya yang sering. Suatu hari, Yang Bai melengkapi narasinya, pengguna tidak perlu mengisi daya gadgetnya sama sekali. Baterai perangkat kompak dalam pengertian modern umumnya dapat bertahan di masa lalu.
Tetapi fakta bahwa cara teoritis telah ditemukan untuk dilakukan tanpa baterai di gadget tidak berarti bahwa produk yang menggunakan teknologi ini akan segera muncul, atau teknologi tersebut akan pernah diterapkan.
Akankah ada perangkat yang dapat dikenakan dan bahkan smartphone tanpa baterai, yang cukup untuk energi yang ada di ruang sekitar, tetapi hilang, karena tidak ada metode yang efektif untuk mengekstraknya?
Berdasarkan materi dari sciencedaily.com
OLEG DOVBNYA
