Descripción del proyecto
Innovadores nanogeneradores triboeléctricos para la recolección eficiente de energía
El mundo está experimentando una revolución energética sostenible, empleando una serie de innovaciones novedosas para afrontar el cambio climático. Los nanogeneradores triboeléctricos se perfilan como una prometedora tecnología de recolección de energía. Sin embargo, la naturaleza polimérica de los materiales triboeléctricos permite que esta tecnología sea frágil con corrientes bajas, lo cual exige un procesamiento y unos materiales complejos para lograr un alto rendimiento. El equipo del proyecto NanoHarvest, que cuenta con el apoyo acciones Marie Skłodowska-Curie, aborda estos retos desarrollando un compuesto polimérico imprimible. Este compuesto incorpora nanotubos de carbono unidimensionales para mejorar la resistencia mecánica y la conducción eléctrica, junto con nanocapas de disulfuro de molibdeno bidimensionales para mejorar la retención de carga y la vida útil operativa. Junto con una capa tribopositiva de papel, servirá de base para un nanogenerador triboeléctrico de bajo coste, alto rendimiento y larga duración.
Objetivo
Triboelectric nanogenerators have recently emerged as a very promising energy harvesting technique for transforming mechanical energy into electrical energy. Their emergence is especially timely as the world undergoes a sustainable energy revolution and these devices have successfully demonstrated energy harvesting from a vast range of applications from wind to wave to wearable textiles. Importantly, they can also be fabricated from common materials such as paper, polymers, and graphite. However, as most highly triboelectric materials are polymeric, they suffer from low currents and brittleness under friction, with high performances usually only achieved using complex materials with a large number of processing stages. These are major challenges that are preventing the widespread and long-term application of these devices. This project will simultaneously address all of these issues by developing a printable polymeric composite containing 1D carbon nanotubes (to improve both mechanical strength & electrical conduction) and 2D nanosheets of molybdenum disulphide (to improve the charge retention & operation lifetime) which, in combination with a paper-based tribopositive layer, will form the basis of a low-cost, high performance & robust triboelectric nanogenerator. Crucially, as this composite will be printable it will be compatible with scalable processes such as roll-to-roll or flexographic printing. Success here will be achieved by combining the applicant's expertise on printable nanomaterials with the supervisor's knowledge and background on triboelectric generation and energy-storage devices. We will also demonstrate the practical utility of these devices by printing a device capable of harvesting energy from a bicycle tyre under cycling conditions. The creation of an optimised ink in combination with additive manufacturing techniques means we will be easily able to print devices that can ultimately be integrated into a wide range of harvesting applications.
Ámbito científico (EuroSciVoc)
CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural.
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- ingeniería y tecnologíaingeniería de materialescompuestos
- ciencias naturalesciencias químicasquímica inorgánicametales de transición
- ciencias naturalesciencias químicasciencia de polímeros
- ingeniería y tecnologíaingeniería de materialestextiles
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Palabras clave
Programa(s)
- HORIZON.1.2 - Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA) Main Programme
Régimen de financiación
HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European FellowshipsCoordinador
1099 085 Lisboa
Portugal