Courtesy of InterestingEngineering

Serat Keramik Baru Tingkatkan Daya Generator Nano untuk Sensor Jaringan Listrik

Mengembangkan serat keramik baru untuk meningkatkan output generator nano piezoelektrik sehingga dapat digunakan sebagai sensor pintar mandiri untuk pemantauan jaringan listrik secara akurat tanpa memerlukan baterai.

20 Sep 2025, 18.31 WIB

251 dibaca

Ikhtisar 15 Detik

Serat keramik baru dapat meningkatkan kinerja nanogenerator piezoelektrik secara signifikan.
Teknologi ini berpotensi untuk digunakan dalam sensor cerdas yang tidak memerlukan penggantian baterai.
Pengembangan ini dapat membantu dalam pemeliharaan infrastruktur listrik yang lebih efisien dan aman.

Henan, China - Peneliti dari Henan University di China berhasil mengembangkan serat keramik dengan lapisan nanopartikel perak yang dapat meningkatkan output piezoelectric nanogenerators (PENG) hingga tiga kali lipat. Teknologi ini berfungsi dengan memanen energi listrik dari getaran mekanik, misalnya getaran pada saluran listrik atau gerakan manusia.

Serat keramik bercabang ini menggunakan bahan BCZT (barium–calcium–zirconium–titanate) yang dilapisi perak sehingga membentuk struktur hetero yang meningkatkan pemisahan dan transportasi muatan listrik. Hal ini memungkinkan serat memiliki jalur ekstra untuk aliran listrik serta kemampuan penyimpanan muatan yang lebih baik.

Dua faktor utama yang membuat serat ini unggul adalah efisiensi polarisasi yang lebih baik dan transportasi muatan yang efisien melalui Schottky barrier antara perak dan keramik. Dengan kombinasi ini, nanogenerator yang dibuat bersama plastik PVDF dapat menghasilkan tegangan sebesar 96,4 volt dan arus 15,52 mikroampere.

Tim peneliti menguji prototipe yang dapat memanen energi getaran langsung dari saluran listrik tanpa memerlukan baterai. Sistem ini mampu mendeteksi kondisi perangkat peredam getaran dengan akurasi hingga 96%, yang tentunya sangat potensial untuk penggunaan sensor pintar mandiri dalam pemeliharaan jaringan listrik.

Meskipun penelitian ini masih tahap awal dan perlu pengembangan lebih lanjut untuk meningkatkan output dan integrasi teknologi di kondisi nyata, keberhasilan ini membuka jalan bagi penerapan sensor bebas baterai yang hemat biaya dan andal untuk infrastruktur penting, khususnya jaringan listrik.

Referensi:
[1] https://interestingengineering.com/innovation/chinese-ceramic-fiber-triples-nanogenerator-power

Analisis Ahli

Haowei Lu

"Kinerja listrik yang sangat baik dari serat keramik ini krusial untuk integrasi efisien dengan sirkuit pengelolaan energi dan sistem pengenalan sinyal pada aplikasi sensor pintar."

Analisis Kami

"Inovasi ini sangat menjanjikan untuk teknologi energi terbarukan dan sensor mandiri, karena pendekatan heterostruktur meningkatkan performa secara signifikan tanpa menambah kompleksitas berlebihan. Namun, masih diperlukan peningkatan output dan integrasi sistem untuk mewujudkan pemakaian komersial di kondisi riil yang penuh tantangan."

Prediksi Kami

Pengembangan lebih lanjut akan memungkinkan munculnya sensor pintar yang benar-benar mandiri dan baterai-free, yang secara signifikan meningkatkan efisiensi dan biaya pemeliharaan pada infrastruktur penting seperti jaringan listrik.