0
Universiteit van Texas in Dallas
Onderzoekers hebben ontwikkeld garen gemaakt van nanobuisjes die elektriciteit kan opwekken, en hebben het potentieel om, op een dag, vervang de batterijen.
Deze week, een team van wetenschappers, geleid door De Universiteit van Texas in Dallas en Hanyang University in Zuid-Korea bleek het onderzoek, gepubliceerd in het tijdschrift Science.
Het team beschrijft de high-tech materiaal als “twistron” garens die, wanneer het wordt uitgerekt of getrokken, elektriciteit produceert. Het materiaal is gebaseerd op koolstof nanobuisjes, holle cilinders van carbon 10.000 keer kleiner dan een menselijk haar, die is gedraaid en gesponnen met genoeg spanning om ze te laten verschijnen als een “over-twisted” rubber band, volgens het team.
Om elektriciteit op te wekken, het garen moet worden ondergedompeld of gecoat met een geleidend materiaal of elektrolyt.
Echter, de chemische bestanddelen die nodig hoeft niet ingewikkeld of moeilijk te verkrijgen, maar ze kan net zo simpel als de tafel van zout en water.
“In feite, deze garens zijn supercapacitors,” zei Dr. Na Li, een wetenschapper bij de NanoTech Institute en de co-lead-auteur van de studie. “In een normale condensator, gebruik je energie — als van een batterij-toevoegen van de kosten om de condensator.”
“Maar in ons geval, wanneer u de koolstof nanobuisjes garen in een elektrolyt bad, de garens worden in rekening gebracht door de elektrolyt zelf,” Li toegevoegd. “Geen externe batterij of stroom nodig.”
Tijdens de tests, de wetenschappers ontdekten dat wanneer de draad was gedraaid en gestrekt, de spanning daalde het volume van de koolstof nanobuisjes ingebed binnen, waardoor de elektrische ladingen dichter bij elkaar en het verhogen van de energie tarieven. Op zijn beurt, dit verhoogde de spanning van de kosten die zijn opgeslagen in het materiaal, waardoor de buisjes te oogsten elektriciteit.
Volgens een van de auteurs van de studie, Dr. Ray Baughman, het uitrekken van de twistron garen 30 keer per seconde genereert 250 watt per kilogram van de macht.
Echter, de output vertrouwt op hoeveel garen wordt gebruikt. Een stuk van de garen die minder weegt dan een huisvlieg kunt de macht van een klein LED-lampje, bijvoorbeeld, terwijl een groter deel van de elektronische textiel gebruikt kunnen worden voor de grote energie-oogst operaties.
“Het oogsten van elektrische energie van de menselijke beweging is een strategie voor het elimineren van de noodzaak voor accu’ s,” zegt Baughman. “Onze garens geproduceerd dan honderd keer hoger elektrisch vermogen per gewicht gerekt, in vergelijking met andere weavable vezels gemeld in de literatuur.”
Het onderzoeksteam zegt het nanobuisje garen heeft een scala van mogelijke toepassingen, waaronder het winnen van energie uit de golven van de oceaan, het voeden van de kleine LED-verlichting systemen, handelend als zelfstandig aangedreven ademhaling controleert wanneer genaaid in de kleding, het oogsten van thermische energie uit de omgeving of, misschien wel het meest in de belangstelling, als een manier om de stroomtoevoer beperken lekkage en inefficiëntie in het Internet of Things (IoT) apparaten.
“Op dit moment, deze rooimachines zijn het meest geschikt voor de voeding van de sensoren en sensor communicatie.,” Baughman zei. “Echter, op basis van aangetoond gemiddelde output, op slechts 31 milligram van koolstof nanobuisjes garen harvester zou de elektrische energie die nodig is om te zenden een 2-kilobyte-pakket van gegevens over een 100-meter radius elke 10 seconden voor het Internet der Dingen.”
De resultaten van de studie zijn indrukwekkend en van een octrooi is ingediend. Echter, de volgende uitdaging de wetenschappers gezicht is hoe te maken van de nanobuisjes garen goedkope genoeg om financieel aantrekkelijk is voor commerciële toepassingen.
wat is hot op zdnet
10 redenen waarom de Samsung Galaxy Note 8 is de beste smartphone voor zakelijk
Windows 10 Insiders: Microsoft zal je niet vertellen over bekende bugs meer
De meeste Fortune 500-bedrijven zijn niet met behulp van deze basic e-mail beveiliging functie
Menselijk afval om te zetten in plastic onderdelen op lange ruimtereizen
0