|
Pieteikuma mērķis ir skaitliski noteikt mehāniski radītu saišu pārtrūkšanas reakcijas un ar tām saistītās lādiņa pārneses īpašības plašāk pazīstamu tipu triboelektronanoģeneratoriem (TENĢ) un vairākiem TENĢ pāru materiālu tipiem, kas ir pazīstami kā piemēroti šādam pielietojumam vai ir eksperimentāli pierādīti kā daudzsološi kandidāti TENĢ pielietojumam. Īpaša vērība tiks veltīta polimēru materiāliem, ņemot vērā to noturību pret mehānisku sagraušanu un eksperimentālas liecības par iespējamu būtisku saišu pārtrūkšanas ieguldījumu to TENĢ mehānismos. |
Lai sasniegtu augstāk minētos mērķus, kas saistāmi ar nepilnīgi aprakstītiem polimēru TENĢ reakciju mehānismiem (pētniecības institūciju mērķgrupai) un nepieciešamību pēc sistemātiski noteiktiem TENĢ materiāliem un sistemātiski izstrādātiem TENĢ ierīču modeļiem (rūpniecības mērķgrupai), jāveic vairāki galvenie uzdevumi:
• Skaitliskās ķīmijas izpēte ar RMD simulāciju palīdzību tiem TENĢ mehānismiem, kas ir attiecināmi uz polimēriem: gan elektronu/fononu, gan materiāla pārneses reakciju balstīti lādiņa pārneses mehānismi, kas būtu saistāmi ar tipiskiem, vēlams, pjezoelektriskiem vai feroelektriskiem polimēriem, īpašu uzmanību veltot abu mehānismu salīdzinošajam ieguldījumam, kā arī to atkarībai no temperatūras, TENĢ darbības paveida, kontaktspiediena, priekšspriegojuma, struktūras defektiem, mitruma līmeņa un adsorbātiem, ja tādi ir attiecināmi. Feroelektrisku TENĢ pāru materiālu izvēle balstīta uz pieņēmumu, ka optimālai TENĢ veiktspējai ir nepieciešami hibrīda risinājumi [4]–[6]. Kandidātmateriālu izvēlei tiks ņemtas vērā gan tilpuma (elastības īpašības, materiāla fāzes), gan virsmas (raupjums, cietība, adhēzija) īpašības.
• Izpētīt iespējas sistemātiski izstrādāt jaunus TENĢ ierīču konceptuālos modeļus, ietverot mehānismus, kas būtu piemēroti mērogojamiem pielietojumiem vides enerģijas iegūšanai. Konkrētāk, vides enerģijas iegūšanas ierīces tiek ierosinātas dēļ tādu atjaunojamu dabas resursu kā gaiss un ūdens plašas pieejamības, augošas prasības pēc ilgtspējīgas, klimatam neitrālas ekonomikas, kā arī salīdzinoši agra TENĢ izpētes un attīstības posma. Lai veicinātu produktīvu TENĢ ierīču izveides procesu, tiks pielietota sistemātiska ineženierprojektēšanas (SED) metodoloģija vai kāda cita radniecīga projektēšanas metodoloģija. |
