Generador Triboeléctrico de Nanogenerador Basado en Similante de Regolito Lunar Todo Impreso en 3D para una...

Área de la Ciencia:

• Ciencia de Materiales
• Recolección de Energía
• Ingeniería Aeroespacial

Sus antecedentes:

• Las misiones lunares sostenidas requieren sistemas de generación de energía in situ.
• El transporte de dispositivos de energía desde la Tierra enfrenta limitaciones significativas de masa y costo.
• El regolito lunar es un recurso abundante con potencial para la fabricación de materiales.

Objetivo del estudio:

• Demostrar un nanogenerador triboeléctrico (TENG) fabricado a partir de un simulante de regolito lunar.
• Explorar la impresión 3D como una estrategia de fabricación escalable para dispositivos de energía lunar.
• Evaluar la mejora del rendimiento de los TENG que incorporan materiales lunares.

Principales métodos:

• Fabricación de nanogeneradores triboeléctricos (TENG) utilizando un simulante de regolito lunar (LR) mezclado con poli-(ácido láctico) (PLA).
• Utilización de una estrategia de impresión 3D escalable para la fabricación de electrodos.
• Caracterización del rendimiento del dispositivo, incluido el voltaje de circuito abierto y la corriente de circuito corto, en diversas arquitecturas de electrodos.

Principales resultados:

• La incorporación de regolito lunar mejoró significativamente la generación de carga en los electrodos compuestos de LR/PLA.
• Los diseños optimizados de electrodos produjeron un voltaje de circuito abierto de ~17.4 V y una corriente de circuito corto de ~0.96 μA a 10 Hz.
• El prototipo TENG demostró capacidades prácticas de generación de energía adecuadas para aplicaciones a escala real.

Conclusiones:

• Este estudio presenta un método viable para la utilización de recursos in situ (ISRU) en la Luna.
• Los TENG basados en regolito lunar impresos en 3D ofrecen una vía prometedora hacia la autonomía energética para los hábitats lunares.
• La tecnología desarrollada apoya el desarrollo de infraestructura lunar autosuficiente.