0
University of Texas at Dallas
Forscher entwickelt haben, die Garne aus Kohlenstoff-Nanoröhren, die Strom erzeugen können und die das Potenzial haben, eines Tages, ersetzen Sie die Batterien.
Diese Woche, ein team von Wissenschaftlern von Der University of Texas at Dallas und der Hanyang-Universität in Südkorea zeigte das Forschungsprojekt, veröffentlicht in der Zeitschrift Science.
Das team beschreibt die high-tech-material wie “twistron” Garn, die, wenn gestreckt oder gezogen werden, der Elektrizität erzeugt. Das material basiert auf Kohlenstoff-Nanoröhren -, hohl-Zylinder in carbon-10.000 mal kleiner als ein menschliches Haar, die ist verdreht und gesponnen, mit genügend Spannung, um Sie erscheinen als ein “über-twisted” Gummi-band, nach dem team.
Um Elektrizität zu produzieren, muss das Garn unter Wasser getaucht oder beschichtet mit einem leitfähigen material oder Elektrolyt.
Allerdings werden die chemischen Komponenten, die notwendig sind, Sie müssen nicht Komplex oder schwierig zu erwerben — statt, Sie können so einfach, wie Kochsalz und Wasser.
“Grundsätzlich ist diese Garne sind Superkondensatoren,” sagte Dr. Na Li, ein Wissenschaftler, bei dem NanoTech-Institut und co-lead-Autor der Studie. “In einem normalen Kondensator, verwenden Sie Energie-wie aus einer Batterie — zum hinzufügen von Ladungen auf den Kondensator.”
“Aber in unserem Fall, wenn Sie legen Sie die carbon nanotube-Garn, die in ein Elektrolyt-Bad, die Garne sind belastet durch den Elektrolyten selbst,” Li Hinzugefügt. “Keine externe Batterie oder Spannung gebraucht wird.”
Bei tests fanden die Wissenschaftler, dass, wenn das Garn war verdreht oder gedehnt, die Spannung sank das Volumen der Kohlenstoff-Nanoröhren eingebettet, wodurch die elektrischen Ladungen näher zusammen und steigenden Energie-Preisen. Dies wiederum erhöht die Spannung der gespeicherten Ladung in der material, so dass die Nanoröhren zur Ernte Strom.
Nach einer der Autoren der Studie, Dr. Ray Baughman, Dehnung der twistron Garn 30 mal in der Sekunde erzeugt 250 Watt pro Kilogramm macht.
Aber die Ausgabe hat sich verlassen auf, wie viel Garn verwendet wird. Ein Stück Garn wiegt weniger als eine stubenfliege kann, macht eine kleine LED-Licht, zum Beispiel, in der Erwägung, dass ein größerer Teil des elektronischen Textil verwendet werden könnte, für die großen Energie-Ernte Operationen.
“Harvesting elektrische Energie aus der menschlichen Bewegung ist eine Strategie für die Beseitigung der Notwendigkeit für Batterien,” sagt Baughman. “Unsere Garne über hundert mal höhere elektrische Leistung pro Gewicht, wenn Sie gestreckt im Vergleich zu anderen weavable Fasern in der Literatur berichtet.”
Das Forschungsteam sagt, dass der nanotube-Garn hat eine Vielzahl von potenziellen Anwendungen, einschließlich der Ernte von Energie aus Meereswellen, einschalten der kleinen LED-Beleuchtungssysteme, die als self-powered-Atmung überwacht, wenn eingenäht in Kleidung, die Nutzung der thermischen Energie aus der Umgebung oder, vielleicht am interessantesten, als einen Weg zur Grenze macht, Leckage und Ineffizienz im Internet der Dinge (IoT) Geräte.
“Diese Erntemaschinen sind die meisten geeignet für die Stromversorgung von sensoren und sensor-Kommunikation.,” Baughman sagte. “Allerdings gezeigt, Durchschnittliche Leistung, nur 31 Milligramm Kohlenstoff-Nanoröhrchen Garn harvester könnten Sie die elektrische Energie benötigt wird, zum übertragen eines 2-Kb-Datenpaket über eine 100-meter-radius alle 10 Sekunden für das Internet der Dinge.”
Die Ergebnisse der Studie sind beeindruckend und wurde ein patent angemeldet. Doch die nächste Herausforderung für die Wissenschaftler gegenüberstehen, ist, wie man die nanotube Garn Billig genug sein, um finanziell tragfähig für kommerzielle Anwendungen.
was ist heiß auf zdnet
10 Gründe, Samsung Galaxy Note 8 ist das beste smartphone für business
Windows 10 Insider: Microsoft wird nicht sagen, Sie über die bekannten bugs
Die meisten Fortune-500-Unternehmen sind nicht mit dieser grundlegenden E-Mail-Sicherheits-feature
Menschliche Abfälle zu verwandeln, Kunststoff-Teile, die auf lange Raum Reisen
0