อุปกรณ์ผลิตพลังงานไฟฟ้าขนาดเล็กไฮบริดไทรโบอิเล็กทริก-เพียโซอิเล็กทริกบนพื้นฐานวัสดุคอมโพสิตระหว่างพอลิเมอร์ธรรมชาติและแกมมา-ไกลซีน

สิรินยา อุกาสี; จิรณิชา นิลทับ; ปริตตา จูฑาภักติ

dc.contributor.advisor	ฐิติรัตน์ จรุญสุข
dc.contributor.author	สิรินยา อุกาสี
dc.contributor.author	จิรณิชา นิลทับ
dc.contributor.author	ปริตตา จูฑาภักติ
dc.date.accessioned	2022-08-22T03:13:54Z
dc.date.available	2022-08-22T03:13:54Z
dc.date.issued	2564
dc.identifier.uri	https://ir.swu.ac.th/jspui/handle/123456789/24795
dc.description.abstract	Nowadays, portable and wearable electronic devices are now an important role in the daily lives of people nowadays. Especially, in the field of biomedical devices. These devices required a highly efficient external power source and have to be able operated in contact with the human body. Therefore, in this work, the authors pay attention to develop triboelectric nanogenerators (TENGs) that can harvest the mechanical energy and converting it into electricity by contacting of two materials and induced the electricity for serving as the electrical supply. Using bacterial cellulose (BC) and chitosan (CS) natural polymer as the main faction materials, then improving output efficiency of the composite films with bio-piezoelectric material from gamma-glycine ( g-gly) amino acid in different ratios to study the amount of g-gly that affects physical appearance, morphology, and the electrical output. The results showed the composite films remain its translucency and flexibility despite the increased of g-gly content. When examining the morphology of the composite films, it was found that the g- gly particles dispersed in the matrix increased by the amount of g-gly. Then, the electrical output is investigated. It was found that g-gly was able to increase the electrical output value of natural polymer. In the BC matrix, with 5 wt% g-gly added, the output voltage (Voc), current (Isc) and power can went up to ~46 V and ~19.3 nA and ~725.22 mW respectively. In the CS matrix, 50 wt% added, can provide output voltage (Voc), current (Isc) and power of ~78.81 V ~64 nA and ~705.96 μW, respectively. Furthermore, both types of composite films can charge capacitors at two different capacities of 0.22 μF and 0.33 μF. This research indicates that appropriate g-gly content is an important factor in the preparation of quality composite films and good electrical output. with this work. The authors expect that this study will provide a novel way to enhance the biocompatible, green and eco- friendly energy harvesting devices from natural materials to achieve high performance.
dc.language.iso	th
dc.publisher	ภาควิชาวัสดุศาสตร์ คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ
dc.title	อุปกรณ์ผลิตพลังงานไฟฟ้าขนาดเล็กไฮบริดไทรโบอิเล็กทริก-เพียโซอิเล็กทริกบนพื้นฐานวัสดุคอมโพสิตระหว่างพอลิเมอร์ธรรมชาติและแกมมา-ไกลซีน
dc.title.alternative	Triboelectric-Piezoelectric Hybrid Nanogenerator Based on Natural Polymer/Gamma-Glycine Composites
dc.type	Working Paper
dc.subject.keyword	แกมมา-ไกลซีน
dc.subject.keyword	วัสดุเพียโซอิเล็กทริก
dc.subject.keyword	แบคทีเรียเซลลูโลส
dc.subject.keyword	ไคโตซาน
dc.subject.keyword	วัสดุคอมโพสิต
dc.subject.keyword	อุปกรณ์ผลิตพลังงานไฟฟ้าขนาดเล็กไทรโบอิเล็กทริกทางธรรมชาติ
dc.subject.keyword	Triboelectric nanogenerators (TENGs)
dc.subject.keyword	Gamma-glycine
dc.subject.keyword	Bio- piezoelectric material
dc.subject.keyword	Bacteria cellulose
dc.subject.keyword	Chitosan
dc.subject.keyword	Composite
dc.description.abstractthai	ในปัจจุบันอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แบบพกพาและสวมใส่ได้เข้ามามีบทบาทต่อการใช้ชีวิตของมนุษย์โดยเฉพาะการใช้งานสําหรับอุปกรณ์ทางการแพทย์ ซึ่งจําเป็นต้องมีแหล่งจ่ายพลังงานไฟฟ้าภายนอกที่มีประสิทธิภาพและสามารถใช้งานสัมผัสกับร่างกายมนุษย์ได้ ในงานวิจัยนี้ ผู้วิจัยจึงพัฒนาอุปกรณ์ผลิตพลังงานไฟฟ้าขนาดเล็กไทรโบอิเล็กทริก (Triboelectric nanogenerators: TENGs) ที่สามารถเปลี่ยนพลังงานเชิงกลจากการสัมผัสของวัสดุเหนี่ยวนําให้เกิดกระแสไฟฟ้าโดยใช้วัสดุพอลิเมอร์ทางธรรมชาติ ได้แก่ แบคทีเรียเซลลูโลส (BC) และไคโตซาน (CS) เป็นชั้นสัมผัสหลักและทําการเพิ่มประสิทธิภาพค่าการส่งออกทางไฟฟ้าโดยการทําเป็นฟิลม์คอมโพสิตกับวัสดุเพียโซอิเล็กทริกทางธรรมชาติจากกรดอะมิโนชนิด แกมมา-ไกลซีน (g-gly) ในอัตราส:วนที่แตกต:างกัน เพื่อศึกษาปริมาณ g-gly ที่ส่งผลต่อลักษณะทางกายภาพ ลักษณะทางสัณฐานวิทยา และค่าการส่งออกทางฟ้า ผลปรากฏว่า ฟิลม์คอมโพสิตยังคงมีความโปร่งแสงและความยืดหยุ่น แม้ปริมาณ g-gly เพิ่มมากขึ้น เมื่อตรวจสอบสัณฐานวิทยาของฟิลม์คอมโพสิต พบว่าอนุภาค g-gly เกิดการแทรกกระจายตัวอยู่ในเมทริกตามปริมาณ g-gly ที่เพิ่มมากขึ้น เมื่อทดสอบค่าการส่งออกทางไฟฟ้า พบว่า g-gly สามารถเพิ่มค่าการส่งออกทางไฟฟ้าให้กับพอลิเมอร์ธรรมชาติได้ โดยในเมทริกซ- BC ที่ g-gly 5 wt% มีค่าความต่างศักย์ (Voc) กระแสไฟฟ้า (Isc) และกําลังไฟฟ้าขาออก ~46 V ~19.3 nA และ~725.22 μW ตามลําดับ ส่วนในเมทริกซ- CS ที่ g-gly 50 wt% มีค่าความต่างงศักย์ (Voc) กระแสไฟฟ้า (Isc) และกําลังไฟฟ้าขาออกสูงถึง ~78.81 V ~64 nA และ~705.96 μW ตามลําดับ อีกทั้งฟิลม์คอมโพสิตทั้งสองชนิดยังสามารถชาร์จคาปาซิเตอร์ได้เต็มที่สองความจุคือ 0.22 μF และ 0.33 μF งานวิจัยนี้ชี้ให้เห็นว่าปริมาณ g-gly ที่เหมาะสมเป็นปัจจัยสําคัญในการเตรียมฟิลม์คอมโพสิตที่มีคุณภาพและให้สมบัติทางไฟฟ้าที่ดี ซึ่งผู้วิจัยคาดหวังว่าการศึกษาครั้งนี้ จะเป็นแนวทางใหม่ในการปรับปรุงอุปกรณ์เก็บเกี่ยวพลังงาน ที่มีความเข้ากันได้ทางชีวภาพ และเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม จากวัสดุธรรมชาติเพื่อให้ได้ประสิทธิภาพสูง