0
University of Texas at Dallas
Forskare har utvecklat garn gjort av nanorör som kan generera el och har potential att, en dag, byt ut batterierna.
Denna vecka, ett team av forskare under ledning av University of Texas at Dallas och Hanyang University i Sydkorea visade forskningsprojektet, som publiceras i tidskriften Science.
Teamet beskriver high-tech material som “twistron” garn som, när den sträcks eller drog, producerar el. Materialet är baserade på kolnanorör, ihåliga cylindrar av kol 10 000 gånger mindre än ett mänskligt hårstrå, som är vred och snurrade med tillräckligt med spänning för att få dem att verka som en “twisted” gummiband, enligt teamet.
För att producera el garn som ska vara nedsänkta eller överdragna med ett ledande material eller elektrolyt.
Men, den kemiska komponenter som behövs behöver inte vara komplicerat eller svårt att skaffa sig — i stället, de kan vara så enkelt som koksalt och vatten.
“I grunden är dessa garner är supercapacitors,” sade Dr Na Li, forskare vid den Nanotekniska Institutet och co-huvudförfattare av studien. “I en vanlig kondensator, som du använder energi — som från ett batteri-för att lägga till avgifter till kondensatorn.”
“Men i vårt fall, när du sätter på nanorör garn i en elektrolyt-badkar, garn debiteras av elektrolyt själv,” Li läggas till. “Inget externt batteri eller nätspänning behövs.”
Under tester, fann forskarna att när garnet var vriden eller sträckt, spänningen minskade volymen av kolnanorör är inbäddad i, vilket den elektriska laddningar närmare varandra och öka energi priser. Det i sin tur ökat spänningen på den avgift som lagras i materialet, vilket gör att den kan ge upphov till skörd el.
Enligt en av författarna till studien, Dr. Ray Baughman, som sträcker twistron garn 30 gånger per sekund genererar 250 watt per kilogram av makt.
Dock produktionen inte lita på hur mycket garn som används. En bit av det garn, som väger mindre än en husfluga kan driva en liten LED-ljus, till exempel, medan en större del av den elektroniska textil kan användas för stora energi-avverkning.
“Avverkning av elektrisk energi från mänsklig rörelse är en strategi för att eliminera behovet av batterier, säger Baughman. “Våra garner som produceras över ett hundra gånger högre elektrisk effekt per vikt när den sträcks jämfört med andra weavable fibrer som har rapporterats i litteraturen.”
Den forskargrupp säger nanotube garn har en mängd applikationer, inklusive utvinner energi från havets vågor, driva små LED-belysning, som agerar som självförsörjande andas skärmar när sys in i kläder, skörd termisk energi från den omgivning eller kanske av störst intresse, som ett sätt att begränsa läckage och ineffektivitet i Internet of Things (IoT) – enheter.
“För närvarande, dessa skördare är mest lämplig för att driva sensorerna och sensor communications.,” Baughman sagt. “Dock, på grundval av påvisade genomsnittliga uteffekt, bara 31 milligram av nanorör garn harvester kan leverera elektrisk energi som behövs för att överföra ett 2-kilobyte paket av data över ett 100-meters radie var 10 sekunder för Internet of Things”.
Resultaten av studien, är imponerande och en patentansökan har lämnats in. Dock, nästa utmaning som forskarna står inför är hur man ska göra nanotube garn billiga nog för att vara ekonomiskt lönsamt för kommersiella tillämpningar.
vad är inne på zdnet
10 anledningar till Samsungs Galaxy Note 8 är den bästa smartphone för företag
Windows 10 Insiders: Microsoft kommer inte berätta för dig om kända buggar längre
De flesta Fortune 500-företag inte använder denna grundläggande e-säkerhetsfunktion
Mänskligt avfall omvandlas till plast delar på långa rymdfärder
0