Karkötő szövetből, amelyet speciális energiabetakarító szálakkal szőttek, és amelyek a napból és a mozgásból gyűjtenek áramot. (Hitel: Georgia Tech)
Egy új szövet egyszerre nyeri az energiát mind a napsütésből, mind a mozgásból.
Azok a szövetek, amelyek fizikai mozgásból áramot tudnak termelni, néhány éve készülnek, és ez a következő lépés.
Kétféle villamosenergia -termelés egyetlen textilbe történő egyesítése megnyitja az utat olyan ruhadarabok kifejlesztéséhez, amelyek saját energiaforrást biztosíthatnak az olyan eszközökhöz, mint az okostelefonok vagy a GPS.
„Ez a hibrid teljesítményű textil újszerű megoldást kínál a terepi töltőkészülékekhez, olyan egyszerű dolgoktól, mint a napsütéses napon fújó szél” - mondja Zhong Lin Wang, a Georgia Institute of Technology Anyagtudományi és Mérnöki Iskolájának professzora.
A szövet előállításához Wang csapata kereskedelmi textilgépet használt a könnyű polimer szálakból készült napelemek szövéséhez szál alapú triboelektromos nanogenerátorokkal.
A triboelektromos nanogenerátorok a triboelektromos hatás és az elektrosztatikus indukció kombinációját használják fel, hogy kis mennyiségű elektromos energiát állítsanak elő mechanikus mozgásból, például forgásból, csúszásból vagy rezgésből.
Wang elképzelései szerint az új, 320 mikrométer vastag, gyapjúszálakkal szövött szövet beépíthető sátrakba, függönyökbe vagy hordható ruhákba.
A „konyhai csomagolás” ruhák csökkentenék a légkondicionáló iránti igényünket
"A szövet rendkívül rugalmas, lélegző, könnyű és sokféle felhasználási területhez alkalmazkodik" - mondja Wang.
A szál alapú triboelektromos nanogenerátorok elfogják az energiát, amely akkor keletkezik, amikor bizonyos anyagok elektromos töltésbe kerülnek, miután más anyaggal érintkeznek. A szövet napfény-betakarító részéhez Wang csapata olyan huzal alakú fotóanódokat használt, amelyeket más szálakkal össze lehetett szövni.
"A textil gerincét gyakran használt polimer anyagokból készítik, amelyeket olcsón lehet gyártani és környezetbarát" - mondja Wang. "Az elektródák szintén olcsó eljárással készülnek, ami lehetővé teszi a nagyüzemi gyártást."
Egyik kísérletükben Wang csapata csak egy irodai papírlap méretű szövetet használt, és úgy rögzítette a rúdhoz, mint egy kis színes zászlót. Egy autóban lehajtva az ablakokat és hagyva, hogy a zászló fújjon a szélben, a kutatók jelentős energiát tudtak előállítani egy mozgó autóból egy felhős napon. A kutatók a kimenetet egy 4x5 centiméteres darabbal is megmérték, amely egy 2 mF-os kereskedelmi kondenzátort töltött fel 2 voltra egy perc alatt napfény és mozgás hatására.
"Ez azt jelzi, hogy tisztességesen képes dolgozni még zord környezetben is" - mondja Wang.
Bár a korai tesztek azt mutatják, hogy a szövet ellenáll az ismételt és szigorú használatnak, a kutatók megvizsgálják hosszú távú tartósságát. A következő lépések magukban foglalják a szövet ipari felhasználásra történő optimalizálását is, beleértve a megfelelő burkolat kifejlesztését, amely megvédi az elektromos alkatrészeket az esőtől és a nedvességtől.
A mű megjelenik a folyóiratban Természet Energia.
A finanszírozást a Hightower Chair alapítvány, a KAUST és az úttörő kutató és innovációs csapata, a Kínai Nemzeti Természettudományi Alapítvány „ezer tehetség” programja, valamint a Központi Egyetemek Alapkutatási Alapjai kapták. Bármilyen következtetés vagy ajánlás a szerzőktől származik, és nem feltétlenül képviseli a támogató szervezetek hivatalos nézeteit.
Forrás: Georgia Tech
Kapcsolódó könyvek
at InnerSelf Market és Amazon
