"เครื่องกำเนิดนาโนไทรโบอิเล็กทริกเก็บเกี่ยวพลังงานกลและแปลงเป็นกระแสไฟฟ้า" Hoe Joon Kim วิศวกรหุ่นยนต์ของ DGIST อธิบาย "แต่วัสดุจำนวนมากที่ใช้ในอุปกรณ์เหล่านี้ถือเป็นอันตรายทางชีวภาพและไม่เหมาะสำหรับการใช้งานที่สวมใส่ได้ เครื่องกำเนิดไฟฟ้านาโนไทรโบอิเล็กทริกของเรามีไซโคลเดกซ์ทรินซึ่งเป็นวัสดุสีเขียวที่ใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับการนำส่งยาในร่างกายมนุษย์ ทำให้เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมและเป็นอันตราย -ฟรี."

Cyclodextrin เป็นสารประกอบโพลีแซ็กคาไรด์ที่ผลิตจากแป้ง นักวิทยาศาสตร์ใช้มันเพื่อเชื่อมโยงโซเดียมไอออนเข้าด้วยกันในสิ่งที่เรียกว่ากรอบโลหะอินทรีย์ (MOF) กระทรวงการคลังก่อให้เกิดวัสดุที่มีรูพรุนซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในการจัดเก็บก๊าซ ตัวเร่งปฏิกิริยา และการตรวจจับ

โดยเฉพาะอย่างยิ่ง คิมและทีมของเขาใช้อัลตราซาวนด์กับส่วนผสมของไซโคลเด็กซ์ทรินและโซเดียมไบคาร์บอเนตในน้ำ จากนั้นจึงเติมกรดไตรเมซิกและทาอัลตราซาวนด์อีกรอบสั้นๆ กระบวนการนี้เกิดขึ้นที่อุณหภูมิห้องและนำไปสู่การก่อตัวของ MOF ที่ทำจากโซเดียมไอออนที่เชื่อมโยงกันด้วยพันธะไซโคลเด็กซ์ทริน

ทีมงานได้รวมกระทรวงการคลังเข้ากับเครื่องกำเนิดนาโนโดยเคลือบลงบนอิเล็กโทรดทองแดงซึ่งอยู่บนฐานพลาสติกโพลีเอทิลีนเทเรฟทาเลต (PET) ตรงข้ามกับชั้น MOF คือชั้นเทฟลอนที่วางอยู่บนอิเล็กโทรดทองแดงตัวที่สองซึ่งติดอยู่กับแผ่น PET ด้วย นาโนเจนเนอเรเตอร์ทั้งสองด้านเปิดและปิดเพื่อตอบสนองต่อการเคลื่อนไหว เช่น การเดินหรือการวิ่งเหยาะๆ ทุกครั้งที่กระทรวงการคลังติดต่อกับเทฟลอน จะมีการแลกเปลี่ยนอิเล็กตรอนและสร้างกระแสไฟฟ้าขึ้น กระบวนการนี้เรียกว่าเอฟเฟกต์ไทรโบอิเล็กทริก

ทีมทดสอบอุปกรณ์โดยติดเข้ากับรองเท้า กระเป๋าเป้ และเข่าและหน้าท้องของบุคคล พวกเขาพบว่ามันสามารถเก็บเกี่ยวพลังงานกลจากการเดิน การวิ่งเหยาะๆ และการโค้งงอ และแม้กระทั่งจากท่าโยคะทั่วไปบางท่า อุปกรณ์นี้สามารถขับเคลื่อนอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้พลังงานต่ำ เช่น นาฬิกาข้อมือดิจิตอล ไฮโดรมิเตอร์ และเครื่องคิดเลข

"กระทรวงการคลังของเราขยายรายการวัสดุไทรโบอิเล็กทริก" คิมกล่าว เขาและทีมวางแผนที่จะค้นหาวัสดุที่เข้ากันได้ทางชีวภาพต่อไปซึ่งสามารถนำมาใช้ในการใช้งานที่สวมใส่ได้ พวกเขากำลังพัฒนาตัวเก็บประจุซุปเปอร์ที่สามารถเก็บพลังงานที่สร้างขึ้นจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้านาโนไทรโบอิเล็กทริก "การใช้นาโนเจเนอเรเตอร์และซูเปอร์คาปาซิเตอร์ร่วมกัน เราเชื่อว่าเราสามารถพัฒนาระบบพลังงานยุคหน้าสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่สวมใส่ได้ อุปกรณ์ชีวภาพ และหุ่นยนต์" เขากล่าว