Triboelectrification mechanism of polymer materials for self-powered sensors
|
Téma: |
Triboelektrifikační mechanismy polymerních materiálů a jejich aplikace v samonapájecích senzorech |
| Topic: | Triboelectrification mechanism of polymer materials for self-powered sensors |
| Školitel/Tutor: | Prof. Ing. Berenika Hausnerová, Ph.D |
| Konzultant/Consultant: | |
| E-mail: | hausnerova@utb.cz |
| Anotace: | |
| Disertační práce se zaměřuje na výzkum triboelektrifikačních mechanismů u polymerních materiálů a jejich využití v samonapájecích senzorech. Hlavním cílem je prozkoumat procesy generování náboje během triboelektrifikace, vliv materiálového složení a povrchových vlastností polymerních směsí na optimalizaci výkonu triboelektrických nanogenerátorů (TENG).
Výzkumný plán: Prozkoumání triboelektrických mechanismů: Vyhodnocení vlivu složení polymerních materiálů na generování triboelektrického náboje. Optimalizace materiálových vlastností: Zkoumání role relativní permitivity a polarity polymerů při dosažení vysoké účinnosti TENG. Vývoj a testování prototypů: Návrh a realizace prototypů TENG založených na optimalizovaných polymerních materiálech a jejich výkonu v aplikacích pro samonapájecí senzory, jako je monitorování prostředí nebo nositelná elektronika. Tato práce poskytne hlubší porozumění triboelektrifikačním procesům u polymerů a přispěje k udržitelným energetickým řešením využívajícím pokročilé polymerní systémy.
|
|
| Annotation: | |
| The dissertation focuses on the study of triboelectrification mechanisms in polymeric materials and their application in self-powered sensors. The primary objective is to investigate the charge generation processes during triboelectrification and the influence of material composition and surface properties of polymer blends on optimizing the performance of triboelectric nanogenerators (TENG).
Research Plan: Exploration of Triboelectric Mechanisms: Evaluate the impact of polymeric material composition on triboelectric charge generation. Optimization of Material Properties: Examine the role of relative permittivity and polymer polarity in achieving high TENG efficiency. Development and Testing of Prototypes: Design and implement TENG prototypes based on optimized polymeric materials and evaluate their performance in self-powered sensor applications, including environmental monitoring and wearable electronics. This research will provide a deeper understanding of triboelectrification processes in polymers and contribute to sustainable energy solutions using advanced polymer systems. |
|
| Požadavky na studenta: | |
| Uchazeč s magisterským vzděláním v technických vědách, dobrá znalost matematiky a fyziky, technická angličtina, praktické zkušenosti se vstřikovací technologií. Etické chování a touha po vědění. | |
| Requirements: | |
| Candidate should have a MSc. degree in material science or polymer/metal/ceramic engineering; good knowledge of mathematics and physics required, fluent English writing and practical skills in injection moulding appreciated. A person respecting ethics and willing to gain knowledge. | |
| Literatura/Literature: | |
| Kalali, E. N., Lotfian, S., Shabestari, M. E., Khayatzadeh, S., Zhao, C., & Nezhad, H. Y. (2023). A critical review of the current progress of plastic waste recycling technology in structural materials. Current Opinion in Green and Sustainable Chemistry, 40, 100763. https://doi.org/10.1016/J.COGSC.2023.100763 | |