MC-TENG: Sistem Alarm Daya Mandiri untuk Pemantauan Kebakaran Hutan & Lingkungan Berkelanjutan
Perangkat baru yang dikenal sebagai MC-TENG — singkatan dari multilayered cylindrical triboelectric nanogenerator — menghasilkan daya listrik dengan memanen energi dari gerakan occasional cabang pohon tempat ia menggantung. Sistem sensing daya mandiri ini dapat secara kontinu memantau kondisi kebakaran dan lingkungan tanpa memerlukan pemeliharaan setelah diterapkan.
Metode deteksi kebakaran hutan tradisional termasuk pemantauan satelit, patroli tanah, menara pengawasan, dan lainnya yang memiliki biaya tenaga dan keuangan tinggi imbalan efisiensi rendah. Teknologi sensor jarak jauh saat ini semakin umum tetapi terutama bergantung pada teknologi baterai untuk daya.
Meskipun sel surya telah banyak digunakan untuk elektronik portabel atau sistem daya mandiri, sulit untuk memasangnya di hutan karena penyelubungan atau penutupan daun yang lebat.
Teknologi TENG mengubah energi mekanik eksternal — seperti gerakan cabang pohon — menjadi listrik melalui efek triboelektrik, fenomena di mana bahan tertentu menjadi bermuatan listrik setelah terpisah dari bahan kedua dengan yang sebelumnya dalam kontak.
Versi terendah dari perangkat TENG terdiri dari dua silet silinder bahan unik yang pas satu sama lain. Silet inti diancangkan dari atas sementara silet bawah bebas untuk meluncur ke atas dan ke bawah serta bergerak ke sisi, dibatasi hanya oleh pita elastis atau pegas yang menyambung. Ketika dua silet bergerak tidak sinkron, kehilangan kontak intermitmen menghasilkan listrik. MC-TENG dilengkapi dengan beberapa lapisan triboelektrik hierarkis, meningkatkan output listrik.
MC-TENG menyimpan arus listrik yang dihasilkan secara occasional dalam mikrokapasitor karbon-nanotube. Peneliti memilih teknologi ini untuk waktu charge dan discharge yang cepat, memungkinkan perangkat untuk adequately charge dengan hanya angin singkat namun berkelanjutan. Pada frekvensi getaran sangat rendah, MC-TENG dapat menghasilkan listrik secara efisien untuk charge kapasitor yang dilampirkan dalam waktu kurang dari tiga menit.
Peneliti melengkapi prototipe awal dengan sensor karbon monoksida dan suhu. Penambahan sensor suhu dimaksudkan untuk mengurangi kemungkinan hasil positif palsu karbon dioksida.
Tim akan melakukan uji lapangan perangkat produksi untuk memantau kondisi lingkungan hutan dan menguji skenario, memanfaatkan bahan yang meniru kebakaran nyata.
Mereka juga bertujuan untuk menambahkan fungsionalitas tambahan, memungkinkan perangkat untuk disesuaikan dengan kondisi cuaca dan lingkungan tempat diterapkan.
