0
University of Texas at Dallas
Forskere har udviklet garn lavet af nanorør, som kan generere elektricitet, og har potentialet til en dag at udskifte batterier.
I denne uge et hold af forskere ledet af University of Texas at Dallas og Hanyang University i Sydkorea viste forskningsprojektet, der blev offentliggjort i tidsskriftet Science.
Teamet beskriver high-tech materiale, som “twistron” garn, som, når den strækkes eller revet, der producerer elektricitet. Materialet er baseret på kulstof-nanorør, hule cylindre af kulstof-10.000 gange mindre end et menneskehår, der er vredet og drejet, med nok spænding til at gøre dem til at fremstå som en “over-snoet” rubber band, i henhold til holdet.
For at producere elektricitet på, at det garn skal blive oversvømmet eller belagt med et ledende materiale eller elektrolyt.
Men de kemiske komponenter, der er nødvendige behøver ikke at være kompliceret eller vanskeligt at erhverve — i stedet, de kan være så simpelt som det fremgår af tabel salt og vand.
“Fundamentalt, at disse garn, er supercapacitors,” sagde Dr. Na Li, en forsker ved Institut for mikro-og Nanoteknologi og co-ledende forfatter af undersøgelsen. “I en normal kondensator, du bruger energi — som fra et batteri, — at tilføje afgifter til kondensatoren.”
“Men i vores tilfælde, når du indsætter kulstof nanorør garn i en elektrolyt badekar, garn bliver opkrævet af elektrolytten sig selv,” Li tilføjet. “Ingen ekstern batteri, eller spænding, der er behov for.”
Under forsøg, forskerne har fundet ud af, at når det garn, der var snoet eller strakt, spændingen faldt mængden af kulstof-nanorør, som er indlejret i, at bringe de elektriske ladninger tættere sammen, og stigende energi-priser. Igen, dette øgede spænding af den afgift, der er gemt i materialet, så nanorør til at høste elektricitet.
Ifølge en af forfatterne til undersøgelsen, Dr. Ray Baughman, strække twistron garn 30 gange i sekundet skaber 250 watt per kilogram af magt.
Men produktionen ikke er afhængig af, hvor meget garn der er brugt. Et stykke af garnet, der vejer mindre end en flue kan drive en lille LED lys, for eksempel, der henviser til, at en større del af den elektroniske tekstil kan anvendes til større energi-høst operationer.
“Høst elektrisk energi fra menneskelige bevægelse er en strategi for at eliminere behovet for batterier,” siger Baughman. “Vores garn, der er produceret over en hundrede gange højere elektrisk strøm per vægt, når de strakte sig i forhold til andre weavable fibre, der er rapporteret i litteraturen.”
Forsknings-holdet, siger nanorør garn har en række potentielle anvendelsesmuligheder, herunder høst energi fra bølgerne på havet, kraftoverførsel små LED-belysning systemer, der fungerer som selvstændige drevet vejrtrækning skærme, når syet til tøj, høst termisk energi fra miljøet, eller, måske af størst interesse, som en måde at begrænse strømforbrug lækage og ineffektivitet i Internet of Things (IoT) – enheder.
“På nuværende tidspunkt, disse mejetærskere er mest velegnet til kraftoverførsel sensorer og sensor kommunikation.,” Baughman sagde. “Men, baseret på påviste gennemsnitlige effekt, bare 31 milligram kulstof nanorør garn mejetærsker kunne give den elektriske energi, der er nødvendig for at sende et 2-kilobyte pakke af data over en 100 meter radius hver 10 sekunder til Internet af Ting.”
Resultaterne af undersøgelsen er imponerende, og et patent er blevet gemt. Men den næste udfordring, forskerne står over er, hvordan at gøre nanorør garn billige nok til at være økonomisk rentabelt for kommercielle applikationer.
hvad der er hot på zdnet
10 årsager til Samsung Galaxy Note 8 er den bedste smartphone til erhvervslivet
Windows 10 Insidere: Microsoft vil ikke fortælle dig om kendte fejl længere
De fleste Fortune 500 selskaber ikke bruger denne grundlæggende e-mail-sikkerhed funktion
Menneskeligt affald til at omdanne dele af plast på lang rum rejser
0