Εξήγηση Τριβοηλεκτρικών Νανογεννητών που Τροφοδοτούνται από Νερό

Καθώς καθοδηγείται από την ανάγκη για μεγαλύτερη ενεργειακή ασφάλεια, εξοικονόμηση κόστους και περιβαλλοντικές ανησυχίες, η ζήτηση για βιώσιμες ενεργειακές λύσεις έχει αυξηθεί σημαντικά.

Αυτό οδήγησε τους ερευνητές να αναπτύξουν τεχνολογίες συλλογής ενέργειας που μετατρέπουν την περιβάλλουσα μηχανική ενέργεια σε ηλεκτρική ισχύ. Αυτές οι τεχνολογίες έχουν τη δυνατότητα να διαδραματίσουν κρίσιμο ρόλο σε εφαρμογές όπως η παραγωγή ενέργειας, η μεταφορά και τα ηλεκτρονικά.

Ανάμεσα σε αυτές τις τεχνολογίες, οι τριβοηλεκτρικοί νανογεννήτες (TENGs) έχουν αναδειχθεί ως μια υποσχόμενη μέθοδος αξιοποίησης της μηχανικής ενέργειας από το περιβάλλον μας, όπως η κίνηση και οι δονήσεις.

Ως αποτέλεσμα, πολλοί ερευνητές εξερευνούν νέα υλικά, σχέδια και μηχανισμούς για τη βελτίωση της παραγωγής ενέργειας, της ανθεκτικότητας και της κλιμακωσιμότητας για πραγματική χρήση.

Στην αρχή του έτους, ερευνητές από το Πανεπιστήμιο της Αλαμπάμα έδειξαν τη χρήση αυτών των συσκευών για παραγωγή ηλεκτρισμού. Το κλειδί ήταν η χρήση φθηνού, αγορασμένου, ανθεκτικού ταινίου μαζί με πλαστικό και αλουμίνιο, αντί για ακριβά, ειδικά κατασκευασμένα υλικά που συνήθως χρησιμοποιούνται για TENGs.

Αυτή η βελτιωμένη έκδοση του TENG¹ αξιοποιεί την αλληλεπίδραση μεταξύ της πιεσο‑ευαίσθητης ακρυλικής στρώσης κόλλας του ταινίου και της πολυπροπυλενικής υποδομής του για να παράγει έως 53 μιλιβάτ ισχύος. Το TENG τοποθετήθηκε πάνω σε μια δονητική πλάκα, η οποία επαναλαμβανόμενα φέρνει τις δύο στρώσεις σε επαφή πριν τις χωρίσει, παράγοντας έτσι ηλεκτρισμό.

Εκτός από το ότι παρήγαγε αρκετή ισχύ για να φωτίσει πάνω από 350 LED φωτιστικά και έναν δρομέα λέιζερ, η συσκευή ενσωματώθηκε επίσης σε ακουστικό αισθητήρα και σε φορετό αυτοτροφοδοτούμενο.

Σε άλλη μελέτη, μια διεθνής ομάδα ερευνητών παρήγαγαν ηλεκτρισμό χρησιμοποιώντας μικροσκοπικές πλαστικές σφαίρες² τοποθετημένες κοντά η μία στην άλλη σε μια επιφάνεια, και στη συνέχεια έφεραν σε επαφή με άλλη επιφάνεια που περιείχε τις ίδιες σφαίρες, παράγοντας περισσότερο ηλεκτρισμό από το συνηθισμένο.

Το μέγεθος και το υλικό των σφαιρών διαπιστώθηκαν ως σημαντικά, με τον κύριο συγγραφέα, Δρ. Ιγνάας Τζίμινταρ από το VUB, να σημειώνει: «Μικρές αλλαγές στην επιλογή υλικού μπορούν να οδηγήσουν σε σημαντικές βελτιώσεις στην αποδοτικότητα παραγωγής ενέργειας», δημιουργώντας νέες δυνατότητες για τα TENGs στην καθημερινή ζωή, χωρίς εξάρτηση από παραδοσιακές πηγές ενέργειας.

Αυτά τα ευρήματα και οι προόδους δείχνουν ότι οι ερευνητές ανοίγουν το δρόμο για μετασχηματιστικές εφαρμογές της τεχνολογίας TENG.

Σύμφωνα με τον Zhong Lin Wang, ο οποίος ήταν ο πρώτος που έδειξε έναν λειτουργικό TENG, οι τριβοηλεκτρικοί νανογεννήτες μπορούν να είναι κρίσιμοι στην προώθηση της ενεργειακής δημοκρατικοποίησης.

«Αξιοποιώντας καθημερινές φυσικές ενέργειες, επιτρέπουν στα ηλεκτρονικά να είναι αυτοτροφοδοτούμενα, αφαιρώντας την ανάγκη εξάρτησης από κεντρικά δίκτυα ενέργειας. Αυτή η «συλλογή περιβάλλοντος ενεργειακού αποθέματος» ευθυγραμμίζεται στενά με πολλές παγκόσμιες τάσεις, όπως η βιωσιμότητα, η εξατομικευμένη υγειονομική περίθαλψη και το Διαδίκτυο των Πραγμάτων», δήλωσε ο Wang σε συνέντευξη.³ «Τα TENGs είναι ήδη εφικτά για χαμηλής ισχύος, κατανεμημένη ανίχνευση, αλλά η πραγματική τους διαταραχή βρίσκεται στην μελλοντική μαζική συλλογή ενέργειας και τη συνεργασία ανθρώπου‑μηχανής.

Πώς οι τριβοηλεκτρικοί νανογεννήτες (TENGs) μετατρέπουν την κίνηση σε ηλεκτρισμό

Καθώς η έρευνα για τους τριβοηλεκτρικούς νανογεννήτες συνεχίζει να επιταχύνεται, οι πρόσφατες προόδους έχουν διευρύνει το πεδίο όσον αφορά το τι μπορούν να συλλέξουν αυτές οι συσκευές, από ήπιες δονήσεις και κίνηση του σώματος μέχρι περιβαλλοντικές δυνάμεις όπως ο άνεμος, τα σταγονίδια και η ροή υγρού.

Τώρα, πώς ακριβώς λειτουργούν αυτοί οι τριβοηλεκτρικοί νανογεννήτες (TENGs); Λοιπόν, μετατρέπουν τη μηχανική ενέργεια σε ηλεκτρική ενέργεια μέσω επαφής ηλεκτρόνησης και ηλεκτροστατικής επαγωγής.

Η επαφή ηλεκτρόνησης περιλαμβάνει τη μεταφορά φορτίου που συμβαίνει όταν δύο επιφάνειες έρχονται σε επαφή, με τη μία να γίνεται θετικά φορτισμένη και την άλλη αρνητικά. Η ηλεκτροστατική επαγωγή ή επιρροή, εν τω μεταξύ, είναι μια ανακατανομή του ηλεκτρικού φορτίου χωρίς άμεση επαφή.

Το τι είναι εξαιρετικό στα TENGs είναι η υψηλή στιγμιαία πυκνότητα ισχύος, η ευρεία συμβατότητα υλικών και η κλιμακωσιμότητα. Με εφαρμογές που καλύπτουν πηγές ενέργειας, «μπλε ενέργεια» και αυτοτροφοδοτούμενους αισθητήρες, αυτές οι συσκευές έχουν ενσωματωθεί επιτυχώς σε φορητά ηλεκτρονικά, αυτοτροφοδοτούμενους αισθητήρες και μεγάλης κλίμακας ενεργειακά δίκτυα.

Ωστόσο, φυσικά, υπάρχουν ακόμη προκλήσεις όσον αφορά την ενσωμάτωση με υπάρχοντα συστήματα ενέργειας, τη μακροπρόθεσμη σταθερότητα και την αποδοτικότητα μεταφοράς και μετατροπής φορτίου.

Υπάρχουν στην πραγματικότητα διαφορετικές στρατηγικές TENG για τη συλλογή, αξιοποίηση και μετατροπή αχρησιμοποίητης ή σπαταλημένης ενέργειας αποτελεσματικά. Μία υποσχόμενη είναι το στερεό‑υγρό TENG, το οποίο, σε αντίθεση με τα παραδοσιακά στερεό‑στερεά TENGs, προσφέρει απλό, οικονομικό σχεδιασμό, βελτιωμένη αποδοτικότητα μεταφοράς φορτίου, δυνατότητες αυτο‑επισκευής, μακροπρόθεσμη ανθεκτικότητα και προσαρμοστικότητα σε δυναμικά περιβάλλοντα.

Η έρευνα έχει επίσης δείξει ότι η τροποποίηση υλικών και/ή υγρών, όπως υδρόφοβες επιφάνειες ή ιοντικές διαλύσεις, μπορεί να αυξήσει την τριβοηλεκτρική απόδοση και να ανοίξει νέους δρόμους για τη συλλογή ενέργειας σε υδάτινα και βιοϊατρικά περιβάλλοντα.

Στην αρχή του έτους, μια ομάδα ερευνητών έδειξε τη χρήση ενός υγρού‑στέρεου TENG για συλλογή «μπλε ενέργειας» από τα κύματα του ωκεανού⁴, εστιάζοντας στην υπέρβαση της πρόκλησης της χαμηλής παραγωγής ενέργειας. Το έκαναν βελτιστοποιώντας τη θέση του ηλεκτροδίου συλλογής ενέργειας.

Χρησιμοποιώντας έναν διαυγή πλαστικό σωλήνα 16 ιντσών, δημιούργησαν ένα TENG με ηλεκτρόδιο από χαλκό στην άκρη. Ο σωλήνας στη συνέχεια γέμισε με νερό μέχρι το ένα τέταρτο του μήκους του πριν σφραγιστούν τα άκρα, με ένα καλώδιο που συνδέει το ηλεκτρόδιο με εξωτερικό κύκλωμα. Η συσκευή τοποθετήθηκε στη συνέχεια πάνω σε έναν τραπεζοειδή κουνιστή, ο οποίος κίνησε το νερό μέσα μπρος‑πίσω και παρήγαγε ηλεκτρικά ρεύματα.

Αυτός ο βελτιστοποιημένος σχεδιασμός αύξησε τη μετατροπή ενέργειας κατά 2,4 φορές και επέτρεψε το αναβόσβημα ενός πίνακα 35 LED.

Σε άλλο πείραμα από πριν μερικά χρόνια, ερευνητές δημιούργησαν ένα TENG τύπου φυκιού⁵ για να δείξουν τη δυνατότητά του να μειώσει την εξάρτηση από μπαταρίες κατά μήκος της ακτογραμμής.

Αυτό που έκαναν ήταν να επενδύσουν λωρίδες 1,5 ίντσας επί 3 ίντσας από δύο διαφορετικά πολυμερή με αγώγιμο μελάνι, τοποθετώντας ένα μικρό σφουγγάρι μεταξύ τους για να δημιουργήσουν μια λεπτή αεροδιάστημα, και στη συνέχεια σφραγίζοντας ολόκληρη τη μονάδα για να δημιουργήσουν ένα TENG. Όταν η συσκευή κινήθηκε πάνω‑κάτω στο νερό, η λωρίδα κάμπτηκε μπρος‑πίσω για να παράγει ηλεκτρισμό.

Το αεροδιάστημα μειώθηκε όταν το TENG βυθίστηκε σε νερό σε πιέσεις που βρίσκονται κάτω από το νερό σε παράκτιες ζώνες, αλλά παρόλα αυτά παρήγαγε ρεύμα στα 100 kPa. Χρησιμοποίησαν επίσης μια δεξαμενή κυμάτων για να δείξουν ότι πολλαπλά TENGs θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν ως μικρός υποβρύχιος σταθμός ενέργειας, παρέχοντας ενέργεια για 30 LED ή ένα μικροσκοπικό αναβοσβήνον φάρο LED.

Swipe to scroll →

Χρήση Νερού, Νανοπορώδους Πυριτίου και Πίεσης για Συλλογή Ενέργειας TENG

Τώρα, μια ευρωπαϊκή ομάδα ερευνητών έχει στραφεί σε μια συγκεκριμένη εφαρμογή των υγρού‑στέρεων TENGs: τους Τριβοηλεκτρικούς Νανογεννήτες Εισβολής‑Εξαγωγής (IE‑TENGs).

Αυτό το σύστημα χρησιμοποιεί μη‑υγροποιητικά υγρά, δηλαδή νερό και διάλυμα πολυαιθυλενιμίνης, καθώς και μονολίθους νανοπορώδους πυριτίου.

Αξιοποιώντας την υδρόφοβη νανοπορώδη αρχιτεκτονική των υλικών, μπορεί να παράγει ηλεκτρισμό μέσω του ελεγχόμενου κινήματος του υγρού μέσα και έξω από περιορισμένους χώρους, προκαλώντας συσσώρευση και ανακατανομή φορτίου, με αποτέλεσμα διακυμάνσεις στο ρεύμα και την τάση που μπορούν να αξιοποιηθούν για μετατροπή ενέργειας.

Ένα σημαντικό πλεονέκτημα των IE‑TENGs είναι ότι μπορούν να ξεπεράσουν έναν βασικό περιορισμό των παραδοσιακών TENGs: την περιορισμένη επιφάνεια επαφής μεταξύ των υλικών. Η χρήση νανοπορώδων υλικών με επιφάνειες από εκατοντάδες έως χιλιάδες τετραγωνικά μέτρα ανά γραμμάριο επιτρέπει στα IE‑TENGs να ενισχύσουν σημαντικά την ενεργειακή πυκνότητα ανά περιοχή και τη συνολική απόδοση αυτών των συσκευών.

Ταυτόχρονα, οι μονολίθοι νανοπορώδους πυριτίου χρησιμοποιήθηκαν επειδή έχουν ερευνηθεί εκτενώς στους ιατρικούς, οπτικούς, ηλεκτρονικούς και μηχανικούς τομείς. Παρείχαν στους ερευνητές σημαντικά πλεονεκτήματα.

Αυτό περιλαμβάνει ντοπασμένο, δηλαδή αγώγιμο, πορώδες πυρίτιο, το οποίο ενισχύει τη μεταφορά και τη συλλογή φορτίου κατά τη διαδικασία εισβολής‑εξαγωγής, βελτιώνοντας έτσι την αποδοτικότητα της ηλεκτρικής εξόδου. Οι μονολίθοι νανοπορώδους πυριτίου μπορούν επίσης να μετατραπούν σε υδρόφοβες επιφάνειες, που είναι απαραίτητες για τη δημιουργία ενέργειας βάσει εισβολής‑εξαγωγής.

Η μελέτη διαπίστωσε ότι οι πορώδεις μονολίθοι πυριτίου είναι υποσχόμενοι υποψήφιοι για τις επόμενες γενιές IE‑TENGs, επιτυγχάνοντας αύξηση της στιγμιαίας πυκνότητας ισχύος κατά τρία μεγέθη τάξης και αύξηση της ενέργειας ανά κύκλο εισβολής‑εξαγωγής κατά δύο μεγέθη τάξης.

Πιστεύει ότι μέσω συνεχών προόδων, τα IE‑TENGs που αξιοποιούν πορώδη αγώγιμα υλικά θα μπορούσαν να προσφέρουν μια βιώσιμη εναλλακτική για «υψηλής απόδοσης, αυτοσυντηρούμενα συστήματα συλλογής ενέργειας» στα φορετά ηλεκτρονικά και τις βιομηχανικές εφαρμογές ανάκτησης ενέργειας.

Ο νέος τρόπος μετατροπής μηχανικής ενέργειας σε ηλεκτρισμό, που αναπτύχθηκε από μια ομάδα ευρωπαϊκών επιστημόνων, χρησιμοποιεί νερό παγιδευμένο σε πόρους πυριτίου ως το λειτουργικό υγρό.

Στη μελέτη με τίτλο “Τριβοηλεκτρισμός κατά την εισβολή‑εξαγωγή μη‑υγροποιητικών υγρών σε υδρόφοβους νανοπορώδους πυριτίου μονολίθους⁶“, έδειξαν τη δυνατότητα κυκλικής εισβολής και εξαγωγής νερού σε υδρόφοβους νανοπορώδους πυριτίου μονολίθους να παράγει μετρήσιμη ηλεκτρική ισχύ.

Το νέο σύστημα, IE‑TENG, αναπτύχθηκε σε συνεργατική προσπάθεια του Χαμπούργκ Πανεπιστημίου Τεχνολογίας (TUHH) και του DESY (Γερμανικός Ηλεκτρονικός Συγχρονιστής), του Πανεπιστημίου Ferrara (Ιταλία), του CIC energiGUNE (Ισπανία), του Τεχνικού Πανεπιστημίου Ρίγας (Λετονία) και του Πανεπιστημίου Σιλεσίας στο Κατόβιτσε (Πολωνία). Χρησιμοποιεί πίεση για να ωθήσει επανειλημμένα το νερό μέσα και έξω από πόρους μεγέθους νανόμετρων.

Κατά τη διάρκεια αυτής της διαδικασίας, παράγεται φορτίο στη διεπαφή μεταξύ του στερεού και του υγρού. Ενδιαφέρον είναι ότι αυτό είναι ένας τύπος τριβικού ηλεκτρισμού που συχνά παρατηρούμε στην καθημερινή ζωή, όπως το περπάτημα πάνω σε υδρόφοβο χαλί PVC με παπούτσια.

Αυτή είναι ένα αρκετά κοινό παράδειγμα στατικού ηλεκτρισμού που παράγεται από το τριβοηλεκτρικό φαινόμενο. Ένα άλλο παράδειγμα είναι το άγγιγμα μιας λαβής πόρτας και η λήψη ενός μικρού ηλεκτρικού σοκ. Αυτό που συμβαίνει είναι ότι η συσσώρευση ηλεκτρικού φορτίου στο σώμα σας εκκενώνεται γρήγορα μέσω ενός αγωγού, όπως μια μεταλλική λαβή.

Στην περίπτωση του νέου συστήματος, έχει επιτύχει απόδοση μετατροπής ενέργειας έως 9%.

«Ακόμη και το καθαρό νερό, όταν περιορίζεται σε νανοκλίμακα, μπορεί να επιτρέψει τη μετατροπή ενέργειας», είπε ο καθηγητής Patrick Huber, ο εκπρόσωπος του BlueMat: Water‑Driven Materials Excellence Cluster στο TUHH και DESY, του οποίου ο στόχος είναι η ανάπτυξη μιας νέας τάξης υλικών εμπνευσμένων από τη φύση, βιώσιμων, που αλλάζουν τις ιδιότητές τους μέσω αλληλεπίδρασης με το νερό.

Μόλις λίγους μήνες πριν, το Cluster έλαβε χρηματοδότηση έρευνας έως 70 εκατομμύρια ευρώ, εξασφαλίζοντας υποστήριξη μέχρι το 2033.

Η προσέγγισή τους για τη συλλογή τριβοηλεκτρικής ενέργειας αξιοποιώντας ένα μονολιθικό νανοπορώδες πλαίσιο προσφέρει εναλλακτική διαδρομή για την ενίσχυση της επαφής ηλεκτρόνησης σε περιορισμένα στερεό‑υγρές διεπαφές.

Στην εργασία τους, οι ερευνητές παρήγαγαν ηλεκτρισμό σε πόρους πυριτίου αποκλειστικά μέσω τριβής που προκαλείται από πίεση και νερό.

«Ο συνδυασμός νανοπορώδους πυριτίου με νερό επιτρέπει μια αποδοτική, επαναλήψιμη πηγή ενέργειας — χωρίς εξωτικά υλικά, αλλά απλώς χρησιμοποιώντας το πιο άφθονο ημιαγωγό στη γη, το πυρίτιο, και το πιο άφθονο υγρό, το νερό.»

– Δρ. Luis Bartolomé, CIC energiGUNE

Ο σχεδιασμός του υλικού εδώ ήταν το κλειδί, καθώς χρειάζονταν κάτι που να επιτρέπει τη μεταφορά ηλεκτρισμού, να έχει πόρους νανομετρικού μεγέθους και να αποτρέπει το νερό.

«Ένα κρίσιμο βήμα ήταν η ανάπτυξη ακριβώς σχεδιασμένων δομών πυριτίου που είναι ταυτόχρονα αγώγιμες, νανοπορώδεις και υδρόφοβες», καθώς αυτή η αρχιτεκτονική τους επέτρεψε να ελέγξουν την κίνηση του νερού μέσα στους πόρους, καθιστώντας έτσι τη διαδικασία μετατροπής ενέργειας σταθερή και κλιμακώσιμη, εξήγησε ο Δρ. Manuel Brinker από το Χαμπούργκ Πανεπιστήμιο Τεχνολογίας.

Η χρήση μονολιθικών δομών πυριτίου από τους ερευνητές, αντί για IE‑TENGs βασισμένα σε σκόνη που εξαρτώνται από χαλαρά πορώδη σωματίδια, επέτρεψε πιο αποδοτική και επαναλήψιμη συλλογή ενέργειας. Επίσης, πέτυχαν σημαντικές βελτιώσεις στη στιγμιαία πυκνότητα ισχύος, η οποία είναι η ισχύς που παραδίδεται σε μια δεδομένη στιγμή σε ένα μέσο από ένα παροδικό ρεύμα, και στην ενέργεια ανά κύκλο.

Η ομάδα επίσης εντόπισε το μέγεθος των πόρων και τον συνολικό όγκο των πόρων ως τους δύο κύριους παράγοντες που καθορίζουν την τριβοηλεκτρική απόδοση, υπογραμμίζοντας τη σημασία της βελτιστοποίησης αυτών των δομικών ιδιοτήτων.

Επιπλέον, η ανάλυσή τους διαπίστωσε ότι υψηλότεροι ρυθμοί συμπίεσης ενίσχυσαν την παραγωγή ηλεκτρικής ισχύος, ενώ η επιλογή του υγρού μέσου βελτίωσε σημαντικά την τριβοηλεκτρική αποδοτικότητα. Η χρήση διαλύματος 0,1% πολυαιθυλενιμίνης (PEI), ειδικά, επέτρεψε στην ομάδα να επιτύχει την υψηλότερη αναφερόμενη απόδοση μετατροπής ενέργειας (9%) για στερεό‑υγρά TENGs.

Με αυτά τα ευρήματα, η ομάδα στοχεύει να προσφέρει μια ισχυρή βάση για περαιτέρω βελτιστοποίηση της στερεό‑υγρής τριβοηλεκτρικής συλλογής ενέργειας. Η εστίαση της μελλοντικής έρευνας, σύμφωνα με τους ερευνητές, θα πρέπει να είναι στην επιλογή υγρού, την προσαρμογή των αρχιτεκτονικών των πόρων και τις τροποποιήσεις επιφάνειας των μονολίθων πυριτίου.

Η τεχνολογία, εν τω μεταξύ, ανοίγει το δρόμο για εφαρμογές σε αυτοτροφοδοτούμενα συστήματα ανίχνευσης, φορετά ηλεκτρονικά και περιβαλλοντική συλλογή ενέργειας.

Σύμφωνα με τους επιστήμονες, ανοίγει το δρόμο για «αυτόνομα, χωρίς συντήρηση συστήματα αισθητήρων».

Έτσι, η τεχνολογία μπορεί να εφαρμοστεί στην ανίχνευση νερού και την παρακολούθηση υγείας σε έξυπνα ενδύματα. Μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί σε απτικά ρομπότ, όπου η κίνηση παράγει άμεσα ηλεκτρικό σήμα. Επιπλέον, η τεχνολογία είναι κατάλληλη για εφαρμογές που απαιτούν υψηλή μηχανική πίεση, όπως αποσβεστήρες οχημάτων.

«Τα υλικά που λειτουργούν με νερό σηματοδοτούν την αρχή μιας νέας γενιάς αυτοσυντηρούμενων τεχνολογιών», δήλωσαν οι συν‑συγγραφείς καθηγητής Simone Meloni από το Πανεπιστήμιο Ferrara και Δρ. Yaroslav Grosu από το CIC energiGUNE.

Όπως καλύψαμε πρόσφατα, μια τέτοια προσέγγιση «ενσωματωμένης στη φύση» υιοθετήθηκε επίσης για την ανάπτυξη ενός καινοτόμου επιπλέοντος DEG (W‑DEG) ενσωματωμένου με νερό, που αξιοποιεί τις ηλεκτρικές και δομικές ιδιότητες του νερού. Η χρήση του «ελεύθερου νερού» ως κατασκευαστικού υλικού επέτρεψε στο W‑DEG να έχει πολύ χαμηλότερο βάρος και κόστος υλικού και υψηλή δυνατότητα για εφαρμογές χωρίς έδαφος, ενώ παρουσίαζε εξαιρετική κλιμακωσιμότητα και μεγάλη ανθεκτικότητα σε διαφορετικές συνθήκες λειτουργίας.

Επένδυση σε Ημιαγωγούς Συλλογής Ενέργειας: Η Περίπτωση του TXN

Ενώ αυτοί οι συγκεκριμένοι μονολίθοι πυριτίου βρίσκονται επί του παρόντος στη φάση της έρευνας, οι επενδυτές που επιδιώκουν να εκμεταλλευτούν τη βασική τάση της διαχείρισης ενέργειας χαμηλής ισχύος θα πρέπει να στραφούν στην καθιερωμένη αγορά ημιαγωγών, όπου η Texas Instruments Incorporated (TXN ) είναι ένας βασικός παίκτης, παρέχοντας μικροελεγκτές χαμηλής ισχύος, IC διαχείρισης ισχύος και αναλογικές/μικτές-σήματος λύσεις.

Η παγκόσμια εταιρεία ημιαγωγών σχεδιάζει και κατασκευάζει αναλογικά και ενσωματωμένα επεξεργαστικά τσιπ για αυτοκινητοβιομηχανία, επιχειρηματικά συστήματα, προσωπικά ηλεκτρονικά, εξοπλισμό επικοινωνιών και βιομηχανικές εφαρμογές.

Το χαρτοφυλάκιό της έχει σχεδιαστεί για τη διαχείριση των απαιτήσεων ισχύος σε διαφορετικά επίπεδα τάσης, συμπεριλαμβανομένων διακοπτών ισχύος, ρυθμιστών εναλλαγής AC/DC και απομονωμένων DC/DC, ρυθμιστών DC/DC, αναφορών τάσης, λύσεων διαχείρισης μπαταριών και άλλων.

Η Texas Instruments απολαμβάνει υγιή οικονομική θέση. Για το τρίτο τρίμηνο του 2025, η εταιρεία ανέφερε έσοδα 4,74 δισεκατομμυρίων δολαρίων, αυξημένα κατά 7% διαδοχικά και 14% ετησίως, με ανάπτυξη σε όλες τις αγορές-στόχους. Τα έσοδα από τα αναλογικά αυξήθηκαν κατά 16% ετησίως, η ενσωματωμένη επεξεργασία κατά 9% και το τμήμα «άλλα» κατά 11%.

Από την πλευρά της κερδοφορίας, η TI παρήγαγε καθαρά κέρδη 1,36 δισεκατομμυρίων δολαρίων και κέρδη ανά μετοχή μετά από αραίωση 1,48 δολαρίων για το τρίμηνο. Στα τελευταία 12 μήνες, η ταμειακή ροή από τις λειτουργίες ανήλθε σε 6,9 δισεκατομμύρια δολάρια, και η ελεύθερη ταμειακή ροή ήταν 2,4 δισεκατομμύρια δολάρια, υπογραμμίζοντας την ικανότητα της εταιρείας να χρηματοδοτήσει βαριά κεφαλαιακά έξοδα και αποδόσεις μετόχων ενώ συνεχίζει να επενδύει στην Έ&Κ.

«Η ταμειακή ροή από τις λειτουργίες μας των 6,9 δισεκατομμυρίων δολαρίων για τα τελευταία 12 μήνες ξανά υπογράμμισε τη δύναμη του επιχειρηματικού μας μοντέλου, την ποιότητα του χαρτοφυλακίου προϊόντων μας και το όφελος της παραγωγής 300mm.»

– Διευθύνων Σύμβουλος Haviv Ilan

Κατά το τρίτο τρίμηνο του 2025, η TI πλήρωσε περίπου 1,2 δισεκατομμύρια δολάρια σε μερίσματα και επανεκτόνισε περίπου 119 εκατομμύρια δολάρια από τις δικές της μετοχές, συμβάλλοντας σε 6,6 δισεκατομμύρια δολάρια που επιστράφηκαν στους μετόχους τα τελευταία 12 μήνες. Το Σεπτέμβριο, η εταιρεία ανακοίνωσε αύξηση του μερίσματος κατά 4% σε 1,42 δολάρια ανά μετοχή, σημειώνοντας 22 διαδοχικά χρόνια αύξησης μερίσματος.

Τον τελευταίο Νοέμβριο του 2025, το TXN διαπραγματεύεται περίπου στα μέσα των 160 δολαρίων, περίπου 25–30% κάτω από το υψηλό των 52 εβδομάδων των 221,69 δολαρίων που επιτεύχθηκε τον Ιούλιο του 2025. Ενώ η μετοχή έχει υποχωρήσει από αυτά τα υψηλά και έχει αποδώσει αρνητικές αποδόσεις τον τελευταίο χρόνο, ο συνδυασμός της αυξανόμενης πώλησης αναλογικών, μιας απόδοσης μερίσματος άνω του 3% και μακροπρόθεσμων επαναγορασμών συνεχίζει να προσελκύει επενδυτές προσανατολισμένους σε εισόδημα.

Τελευταία Νέα Μετοχής Texas Instruments Incorporated (TXN)

Συμπέρασμα: Πού Τακτοποιούνται Τα TENGs στο Μέλλον της Καθαρής Ενέργειας

Στον κόσμο της συλλογής ενέργειας, τα TENGs προσφέρουν έναν χαμηλού κόστους, αποδοτικό και βιώσιμο τρόπο μετατροπής μηχανικής ενέργειας σε ηλεκτρισμό. Μετατρέποντας όχι μόνο τις καθημερινές μηχανικές αλληλεπιδράσεις αλλά και τη ροή υγρού και τις διακυμάνσεις πίεσης σε χρήσιμο ηλεκτρισμό, αυτές οι τεχνολογίες υπόσχονται ευέλικτα φορετά, αυτοτροφοδοτούμενους αισθητήρες, ενεργειακά συστήματα θαλάσσιου περιβάλλοντος και άλλα.

Ενώ η υλοποίηση των TENGs στην πραγματική ζωή είναι επί του παρόντος περιορισμένη, μέσω συνεχούς έρευνας για τη βελτίωση των αρχιτεκτονικών υλικών, τη βελτίωση της αποδοτικότητας και την ενσωμάτωση των TENGs με υπάρχοντα συστήματα ενέργειας, αυτές οι συσκευές μπορούν τελικά να γίνουν βιώσιμες για ευρύτερη εμπορική διάθεση.

Κάντε κλικ εδώ για μια λίστα εταιρειών που ηγούνται στην ανάπτυξη της νανοτεχνολογίας.

Αναφορές

1. Jang, M.-H.; Rabbitte, S. P.; Frendi, A.; Conners, R. T.; Lei, Y.; Wang, G. “Ευρεία Ζώνη Συχνότητας Υψηλής Ισχύος Τριβοηλεκτρική Συλλογή Ενέργειας με Ταινία Scotch.” ACS Omega 10, no. 3 (2025): 2778–2789. https://doi.org/10.1021/acsomega.4c08590
2. Jimidar, I. S. M., Mālnieks, K., Sotthewes, K., Sherrell, P. C., & Šutka, A. “Διακριτές Διεπαφές σε TENGs: Ο Ρόλος των Πληθωρικών Μονοεπιπέδων Σφαιριδίων Πολυμερούς για Συλλέκτες Ενέργειας.” Small 21, no. 9 (2025): Article 2410155. https://doi.org/10.1002/smll.202410155
3. Wang, Z. L. “Το μέλλον των TENGs με τον Zhong Lin Wang.” Communications Materials 6 (2025): Article 125. https://doi.org/10.1038/s43246-025-00847-7
4. Zhang, H.; Dai, G.; Luo, Y.; Zheng, T. “Επίδραση του Χώρου Όγκου σε Σωλήνα Υγρό‑Στέρεο Τριβοηλεκτρικό Νανογεννήτη για Βελτίωση Απόδοσης.” ACS Energy Letters 9, no. 4 (2024): 1431–1439. https://doi.org/10.1021/acsenergylett.4c00072
5. Wang, Y.; Liu, X.; Wang, Y.; Wang, H.; Wang, H.; Zhang, S. L.; Zhao, T.; Xu, M.; Wang, Z.-L. “Ευέλικτος Τριβοηλεκτρικός Νανογεννήτης Τύπου Φυκιού ως Συλλέκτης Ενέργειας Κυμάτων που Τροφοδοτεί το Θαλάσσιο Διαδίκτυο των Πραγμάτων.” ACS Nano 15, no. 10 (2021): 15700–15709. https://doi.org/10.1021/acsnano.1c05127
6. Bartolomé, L.; Verziaggi, N.; Brinker, M.; Amayuelas, E.; Merchori, S.; Arkan, M. Z.; Eglītis, R.; Šutka, A.; Chorążewski, M. A.; Huber, P.; Meloni, S.; Grosu, Y.; et al. “Τριβοηλεκτρισμός κατά την εισβολή‑εξαγωγή μη‑υγροποιητικών υγρών σε υδρόφοβους νανοπορώδους πυριτίου μονολίθους.” Nano Energy 146 (2025): Article 111488. https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2025.111488