El equipo de investigación dirigido por el profesor Ju-Hyuck Lee del Departamento de Ciencias e Ingeniería Energéticas de DGIST (presidente Yang Kuk) desarrolló una tecnología de prevención de estática utilizando un nanogenerador triboeléctrico a través de una investigación colaborativa con el Dr. Wanchul Seung de Investigación de Tecnología Global en Samsung Electronics. Los hallazgos de este estudio facilitan una prevención estática mejorada y más eficiente con potencial de comercialización al expandir el rango de aplicación de los nanogeneradores triboeléctricos.

Los desarrollos recientes en semiconductores y pequeños componentes electrónicos han aumentado el interés en la prevención de la electricidad estática, ya que el daño estático en los componentes pequeños conduce a una mayor tasa de defectos. Actualmente, las empresas utilizan una combinación de varios productos antiestáticos, como pulseras con conexión a tierra, tapetes antiestáticos, zapatos e ionizadores. Sin embargo, estos métodos dan como resultado mayores costos de equipo e inconvenientes operativos. Por lo tanto, se requiere un método de prevención de estática eficiente y simple.

El equipo de investigación se centró en la causa de las condiciones estáticas. El cuerpo humano es generalmente estático debido a la diferencia de potencial eléctrico entre el cuerpo y un objeto cuando ambos entran en contacto. La causa de esta diferencia de potencial eléctrico se ha encontrado en estudios recientes sobre series triboeléctricas entre materiales. Debido a que la piel humana está en el lado positivo (+) de la serie triboeléctrica, se carga positivamente (ánodo) cuando entra en contacto con objetos de uso común, como zapatos y ropa, lo que aumenta drásticamente el potencial eléctrico del cuerpo a positivo (+), lo que provoca estática.. Los resultados de la medición del equipo de investigación mostraron que el potencial eléctrico del cuerpo aumentó en más de 100 V después de caminar durante aproximadamente 10 s.

Como solución, se desarrolló un método para transmitir cargas negativas al cuerpo. Usando un nanogenerador triboeléctrico, la energía física generada a través de los movimientos del cuerpo, como caminar, se puede convertir en energía eléctrica. Un rectificador proporciona una carga negativa al cuerpo. El equipo observó que el potencial eléctrico del cuerpo disminuyó a un valor negativo. El equipo también confirmó que la tasa de disminución del potencial eléctrico del cuerpo varía según la salida (voltaje, corriente y carga) del nanogenerador triboeléctrico y el tipo y área de superficie del descargador. Se aplicó a la suela del zapato un sistema de prevención de estática con un nanogenerador triboeléctrico apropiado utilizando las variables antes mencionadas. En consecuencia, se evitó un aumento en el potencial eléctrico del cuerpo. Esto es significativamente más eficiente que las pulseras antiestáticas inalámbricas existentes en el mercado.

El profesor Ju-Hyuck Lee, del Departamento de Ciencias e Ingeniería Energéticas de DGIST, afirmó : «Este estudio proporciona un método altamente rentable con un alto potencial de comercialización y se espera que prevenga de manera efectiva la estática sin causar inconvenientes en el trabajo en comparación con la prevención de estática existente. equipo.»

Este estudio se realizó con el apoyo del Ministerio de Ciencia y la Fundación Nacional de Investigación de las TIC de Corea (NRF). Los hallazgos de este estudio se publicaron en «Nano Energy», una de las revistas académicas internacionales mejor clasificadas en ingeniería energética (primer autor : Cheoljae Lee, estudiantes combinados de maestría y doctorado del Departamento de Ciencia e Ingeniería Energética).