บทความโดย รศ.ดร.วิยะดา หาญชนะ และคณะ
งานวิจัยนี้ได้แสดงให้เห็นความก้าวหน้าที่สำคัญสำหรับการพัฒนาพื้นพลังงานอัจฉริยะที่สามารถเปลี่ยนพลังงานเชิงกลจากการเดินของมนุษย์ให้เป็นพลังงานไฟฟ้าได้ โดยการพัฒนาวัสดุนาโนคอมโพสิตซีเมนต์เพื่อประดิษฐ์แหล่งกำเนิดไฟฟ้านาโนแบบไตรโบอิเล็กทริก หรือ Triboelectric Nanogenerator (TENG) เนื่องด้วยซีเมนต์เป็นวัสดุพื้นฐานที่ใช้ในงานก่อสร้างและเป็นส่วนประกอบสำคัญของพื้นและผนังในอาคาร ซึ่งบริเวณที่สัมผัสกับพลังงานเชิงกลอย่างต่อเนื่อง เช่น กิจกรรมของมนุษย์ การเคลื่อนที่ผ่านของสิ่งของหรือยานพาหนะ หรือการสั่นสะเทือน แต่พลังงานเชิงกลเหล่านี้ไม่เคยได้ถูกนำมาใช้ประโยชน์เลย นอกจากนี้วัสดุซีเมนต์ยังแข็งแรงทนทานต่างจากวัสดุที่นิยมนำมาประดิษฐ์ TENG โดยทั่วไปซึ่งเป็นวัสดุจำพวกพอลิเมอร์ ผู้วิจัยจึงมีความสนใจพัฒนาวัสดุซีเมนต์เพื่อประดิษฐ์ TENG โดยได้คิดค้นวิธีการสังเคราะห์วัสดุคอมโพสิตซีเมนต์-คาร์บอนแบล็กที่สามารถเพิ่มกำลังงานไฟฟ้าของ TENG ได้สูงขึ้นถึง 13 เท่า เทียบกับ TENG ที่ประดิษฐ์จากซีเมนต์ธรรมดา ทั้งนี้เป็นผลจากสมบัติภายในของวัสดุที่มีความจุไฟฟ้าที่สูงขึ้นซึ่งส่งผลต่อความหนาแน่นประจุไฟฟ้าไตรโบอิเล็กทริกที่เกิดขึ้นในกระบวนการผลิตกระแสไฟฟ้าของ TENG ซึ่งเป็นปัจจัยสำคัญต่อพลังงานไฟฟ้าที่ผลิตได้ของ TENG นอกจากนี้ยังพบว่าวัสดุคอมโพสิตซีเมนต์-คาร์บอนแบล็กยังมีคุณสมบัติเชิงกลที่ดีขึ้นโดยมีค่าความแข็งแรงต่อแรงอัดสูงขึ้นกว่าซีเมนต์ธรรมดาถึง 1.3 เท่า งานวิจัยนี้ได้แสดงการประยุกต์ใช้แหล่งกำเนิดไฟฟ้านาโนแบบไตรโบอิเล็กทริกที่ประดิษฐ์จากวัสดุคอมโพสิตซีเมนต์-คาร์บอนแบล็กเป็นพื้นพลังงานอัจฉริยะที่สามารถผลิตพลังงานไฟฟ้าจากการเดินของมนุษย์เพื่อใช้เป็นแหล่งพลังงานไฟฟ้าให้แก่อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ขนาดเล็กแบบพกพาได้ งานวิจัยนี้ถือเป็นจุดเริ่มต้นของการพัฒนาแหล่งกำเนิดพลังงานสำหรับอนาคตที่เป็นแหล่งพลังงานที่สะอาดและยั่งยืน
ผลงานวิจัยนี้ได้รับพิจารณาให้เป็นส่วนหนึ่งของปกวารสาร โดยสามารถอ่านบทความวิจัยฉบับเต็มได้ที่ลิ้งด้านล่างนี้ครับ
