20年2023月XNUMX日（Nanowerkスポットライト) ポリマー製の使い捨てで非生分解性の COVID-19 パンデミック健康保護具 (サージカル フェイス マスク、ハンド グローブ、PPE キットなど) の広範な使用と、適切な廃棄物リサイクル システムの欠如が相まって、世界中のプラスチック汚染が大幅に増加しました。 インドのベロール工科大学のセンサー システム ラボに所属する若い科学者、サイイド アブドゥル バシス氏とアルンクマール チャンドラセカール博士は、COVID-19 パンデミック廃棄物をセンサー製造に向ける新しい方法を利用しています。マスクグローブベースの接触分離摩擦電気ナノジェネレーター（MG-CS TENG）を製造するように彼らに動機付けました。 調査結果を報告する ナノエネルギー (「COVID-19 臨床廃棄物の再利用: IoT クラウド対応のスマートハンドサニタイザーディスペンサー用の摩擦電気式タッチセンサー」)、Sayyid Abdul Basith によって最初に執筆されたこの XNUMX 人の科学者は、シンプルで費用対効果が高く、効率的な廃棄物からエネルギーへの変換アプローチを示しています。 そのメカニズムは、接触帯電と静電誘導の原理に基づいています。
模式図は、COVID-19 臨床廃棄物からの MG-CS TENG の製造と、その電力供給およびセンシング アプリケーションを示しています。 (画像は研究者提供) (画像をクリックして拡大) 研究者は、消毒した外科用 3 層フェイス マスクとニトリル ハンド グローブを再利用して、MG-CS TENG を製造しました。 そのために、片面が銅でコーティングされたフェイスマスクの一部と、片面がアルミニウムでコーティングされた手袋の一部を、金属バネを備えた 25D プリント製の支持フレームワークの内側に配置して、デバイスが押したり解放したりできるようにしました。電気信号を生成します。 銅とアルミニウムは、外部回路と接続するための電極として機能します。 マスクと手袋の間の継続的な接触と分離により、電極端子間で周期的な AC 電圧と電流が得られました。 MG-CS TENG が押し付けられた状態にあるとき、マスクと手袋の表面が互いに接触し、それらの間でイオンが移動します。 表面静電荷の形成または摩擦帯電は、いくつかの特定の異なる摩擦電気材料が互いに接触すると発生します。 ここで、ニトリル手袋はプラスに帯電し、XNUMX 層マスクはマイナスに帯電します。 それらが分離されると、静電誘導により、取り付けられた電極に反対の電荷が誘導されます。 電極間に生じる電位差により、外部回路に電流が流れます。 生成される電圧と電流の量は、デバイスに加えられる機械的な力によって異なります。 収集されたエネルギーはコンデンサに蓄えられ、デジタル集計カウンター、腕時計、lumex ディスプレイ、直列接続された XNUMX 個の LED などの電子デバイスに電力を供給します。 チームは、手指消毒剤を分配するためのペダル操作式タッチ センサーとして、MG-CS TENG のセンシング アプリケーションを実証しました。 IoT と Blynk を使用してセットアップを統合し、スマートフォンを使用して消毒剤ディスペンサーをリモートで監視および制御しました。 「私たちのアプローチは、マイクロプラスチックによる環境汚染を抑制し、コロナウイルスの拡散を防ぎます」と Basith 氏は結論付けています。
ヴェロール工科大学 Nanosensors and Nanoenergy Lab 提供
模式図は、COVID-19 臨床廃棄物からの MG-CS TENG の製造と、その電力供給およびセンシング アプリケーションを示しています。 (画像は研究者提供) (画像をクリックして拡大) 研究者は、消毒した外科用 3 層フェイス マスクとニトリル ハンド グローブを再利用して、MG-CS TENG を製造しました。 そのために、片面が銅でコーティングされたフェイスマスクの一部と、片面がアルミニウムでコーティングされた手袋の一部を、金属バネを備えた 25D プリント製の支持フレームワークの内側に配置して、デバイスが押したり解放したりできるようにしました。電気信号を生成します。 銅とアルミニウムは、外部回路と接続するための電極として機能します。 マスクと手袋の間の継続的な接触と分離により、電極端子間で周期的な AC 電圧と電流が得られました。 MG-CS TENG が押し付けられた状態にあるとき、マスクと手袋の表面が互いに接触し、それらの間でイオンが移動します。 表面静電荷の形成または摩擦帯電は、いくつかの特定の異なる摩擦電気材料が互いに接触すると発生します。 ここで、ニトリル手袋はプラスに帯電し、XNUMX 層マスクはマイナスに帯電します。 それらが分離されると、静電誘導により、取り付けられた電極に反対の電荷が誘導されます。 電極間に生じる電位差により、外部回路に電流が流れます。 生成される電圧と電流の量は、デバイスに加えられる機械的な力によって異なります。 収集されたエネルギーはコンデンサに蓄えられ、デジタル集計カウンター、腕時計、lumex ディスプレイ、直列接続された XNUMX 個の LED などの電子デバイスに電力を供給します。 チームは、手指消毒剤を分配するためのペダル操作式タッチ センサーとして、MG-CS TENG のセンシング アプリケーションを実証しました。 IoT と Blynk を使用してセットアップを統合し、スマートフォンを使用して消毒剤ディスペンサーをリモートで監視および制御しました。 「私たちのアプローチは、マイクロプラスチックによる環境汚染を抑制し、コロナウイルスの拡散を防ぎます」と Basith 氏は結論付けています。
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