dc.contributor.advisor |
ฐิติรัตน์ จรุญสุข |
|
dc.contributor.author |
อัญมินทร์ ธีรพิพัฒน์ธาดา |
|
dc.contributor.author |
อาทิตยา พลอยศรี |
|
dc.contributor.author |
จิราพัชร เป็งกาสิทธิ์ |
|
dc.date.accessioned |
2022-08-22T03:13:55Z |
|
dc.date.available |
2022-08-22T03:13:55Z |
|
dc.date.issued |
2564 |
|
dc.identifier.uri |
https://ir.swu.ac.th/jspui/handle/123456789/24797 |
|
dc.description.abstract |
In recent years, the triboelectric nanogenerators (TENG) that can convert mechanical
energy into electricity from the electrostaticity have been greatly developed for utilizing as a
power source for portable and wearable electronic devices. This research develops the TENG
byusing polydimethylsiloxane (PDMS) as the primary contact layer and improve its efficiency
by adding the dielectric and colossal dielectric materials of oxides and perovskite complex
oxides, including the R2O3 and RFeO3; where R is Lanthanum (La) , Samarium (Sm) , and
Neodymium (Nd) respectively. The change in ratios was studied at 0.5, 2.5, 5, and 10% wt,
respectively. According to the results, the composite films show high flexibility for all types of
fillers and compositions. The phase purity and crystal structure can be confirmed by IR and
XRD.The morphology and distribution of the filler phase were examined viaScanning Electron
Microscope(SEM) and Synchrotron X-ray tomographic microscopy (SR-XTM) showed favorable
distribution of R2O3 and RFeO3 within the PDMS matrix. And the efficiency of the electrical
output was examined. It was found that PDMS/Sm2O3 at 5 % wt had the highest output
efficiency for voltage and current by ~ 68V and ~ 66.4 nA. The PDMS/LaFeO3 at 10 % wt can
provide highest output efficiency for voltage and current by ~ 75 V and ~ 164 nA with the
maximum output power of ~ 1,990 μW that can ligh up 60 LEDs. Moreover, the PDMS/LaFeO3
in optimum condition can be used to powerup the gobal positioning system (GPS) insidethe
shoe's insole. The researcher believe that it will be useful to develop a group of mechanical
energy harvesting device for portable and wearable electronics in future. |
|
dc.language.iso |
th |
|
dc.publisher |
ภาควิชาวัสดุศาสตร์ คณะวิทยาศาสตร์
มหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ |
|
dc.title |
การปรับปรุงประสิทธิภาพการส่งออกทางไฟฟ้าของพอลิไดเมทิลไซลอกเซนด้วยการเติมวัสดุไดอิเล็กทริกชนิดโคโลซอลสำหรับผลิตอุปกรณ์ผลิตพลังงานไฟฟ้าขนาดเล็กไทรโบอิเล็กทริกแบบยืดหยุ่น |
|
dc.title.alternative |
Improving the Electrical Output Efficiency of Polydimethylsiloxane by Adding Colossal Dielectric Materials for Flexible Triboelectric Nanogenerator |
|
dc.type |
Working Paper |
|
dc.subject.keyword |
อุปกรณ์ผลิตพลังงานไฟฟ้าขนาดเล็กไทรโบอิเล็กทริก |
|
dc.subject.keyword |
พอลิไดเมทิลไซลอกเซน |
|
dc.subject.keyword |
วัสดุโคโลซอล |
|
dc.subject.keyword |
ไดอิเล็กทริก |
|
dc.subject.keyword |
Triboelectric nanogenerators |
|
dc.subject.keyword |
Polydimethylsiloxane |
|
dc.subject.keyword |
Polydimethylsiloxane composites |
|
dc.description.abstractthai |
ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา อุปกรณ์ผลิตพลังงานไฟฟ้าขนาดเล็กไทรโบอิเล็กทริก (TENG) ที่สามารถ
เปลี่ยนพลังงานเชิงกลจากการเกิดไฟฟ้าสถิตจากการสัมผัสเป็นไฟฟ้าได้รับการพัฒนาเป็นอย่างมากสําหรับ
ใช้เป็นแหล่งจ่ายพลังงานให้กับอุปกรณ์อิเล็กรอนิกส์ขนาดพกพาและสวมใส่ งานวิจัยนี้จึงพัฒนาอุปกรณ์
TENG โดยใช้พอลิไดเมทิลไซลอกเซน (PDMS) เป็นชั้นสัมผัสหลัก และปรับปรุงประสิทธิภาพด้วยการเติม
วัสดุไดอิเล็กทริกออกไซด์และวัสดุโคโลซอลไดอิเล็กทริกออกไซด์เชิงซ้อนโครงสร้างเพอรอฟสไกต์ที่มีธาตุ
หายากเป็นองค์ประกอบ ชนิด R2O3 และ RFeO3 ตามลําดับ เมื่อ R คือ แลนทานัม (La), ซัมมาเรียม
(Sm) และ นีโอดีเมียม (Nd) ภายใต้เงื่อนไขการเปลี่ยนแปลงอัตราส่วนที่ 0.5, 2.5, 5 และ 10 % wt
ตามลําดับ จากผลการวิจัยพบว่า ฟิล์มคอมโพสิตมีความยืดหยุ่นสูงสําหรับสารตัวเติมทุกประเภท โดย
สามารถยืนยันความบริสุทธิ์ของและโครงสร้างผลึกได้ด้วยเทคนิค IR และ XRD เมื่อทําการตรวจสอบ
ลักษณะสัณฐานวิทยาและการกระจายตัวของเฟสตัวเติมผ่านกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด
(SEM) และเทคนิคเอกซเรย์ ด้วยรังสีเอกซ์ซินโครตรอน (SR-XTM) พบการกระจายตัวที่ดีของ R2O3 และ
RFeO3 อยู่ภายในเมทริกซ์ของ PDMS และจากการตรวจสอบประสิทธิภาพค่าการส่งออกทางไฟฟ้า พบว่า
PDMS/Sm2O3 ที่ 5 % wt มีประสิทธิภาพการส่งออกสูงที่สุดของแรงดันไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้าที่ ~ 68 V
และ ~ 66.4 nA ในขณะที่ PDMS/LaFeO3 ที่ 10 % wt สามารถให้ค่าการประสิทธิภาพการส่งออกสูงสุด
ของแรงดันไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้าที่ ~ 75 V และ ~ 164 nA โดยมีค่ากําลังไฟฟ้าสูงสุด ~ 1,990 μW ซึ่ง
สามารถขับเคลื่อนหลอดไฟ LED ได้จํานวน 60 หลอด นอกจากนี้ PDMS/LaFeO3 สัดส่วนดังกล่าวยัง
สามารถนํามาใช้เป็นแหล่งจ่ายไฟฟ้าให้กับอุปกรณ์ติดตามตัว (GPS) ที่อยู่ในพื้นรองเท้าได้ ซึ่งผู้วิจัยเชื่อว่า
จะเป็นประโยชน์ในการพัฒนากลุ่มอุปกรณ์เก็บเกี่ยวพลังงานกลสําหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แบบพกพา
และสวมใส่ได้ในอนาคต |
|