Rannekoru on valmistettu kangasta, joka on kudottu erityisillä energiankorjuuketjuilla, jotka keräävät sähköä auringosta ja liikkeestä. (Luotto: Georgia Tech)
Uusi kangas kerää energiaa sekä auringonpaisteesta että liikkeestä samanaikaisesti.
Kankaat, jotka voivat tuottaa sähköä fyysisestä liikkeestä, ovat olleet töissä muutaman vuoden ajan, ja tämä on seuraava askel.
Kahden sähköntuotantotyypin yhdistäminen yhteen tekstiiliin mahdollistaa tietä sellaisten vaatteiden kehittämiselle, jotka voisivat tarjota omaa energialähdettään teho-laitteille, kuten älypuhelimille tai GPS: lle.
”Tämä hybridi-sähkötekstiili tarjoaa uudenlaisen ratkaisun kenttälaitteiden lataamiseen jotain niin yksinkertaista kuin tuuli puhaltaa aurinkoisena päivänä”, sanoo Georgia Institute of Technologyn materiaalitieteiden ja tekniikan korkeakoulun professori Zhong Lin Wang.
Kudoksen valmistamiseksi Wangin tiimi käytti kaupallista tekstiilikoneen kutoa yhteen kevyistä polymeerikuiduista valmistetut aurinkokennot kuitupohjaisten triboelektristen nanogeneraattoreiden kanssa.
Triboelektriset nanogeneraattorit käyttävät yhdistelmää triboelektristä vaikutusta ja sähköstaattista induktiota tuottamaan pienen määrän sähköä mekaanisesta liikkeestä, kuten pyörimisestä, liukumisesta tai tärinästä.
Wang uskoo, että uusi kangas, joka on 320-mikrometriä paksua kudottua villaa, voidaan integroida telttoihin, verhoihin tai kannettaviin vaatteisiin.
'Kitchen wrap'-vaatteet vähentäisivät A / C-tarvetta
”Kangas on erittäin joustava, hengittävä, kevyt ja mukautettavissa erilaisiin käyttötarkoituksiin”, Wang sanoo.
Kuitupohjaiset triboelektriset nanogeneraattorit keräävät energiaa, joka syntyy, kun tietyt materiaalit latautuvat sähköisesti sen jälkeen, kun ne joutuvat liikkumaan kosketukseen toisen materiaalin kanssa. Wangin tiimi käytti kankaan auringonvaloa käsittelevää osaa varten langan muotoisia valokuvanodeja, jotka voitiin kudottua yhdessä muiden kuitujen kanssa.
”Tekstiilin selkäranka on valmistettu yleisesti käytetyistä polymeerimateriaaleista, jotka ovat edullisia ja ympäristöystävällisiä”, Wang sanoo. ”Elektrodit valmistetaan myös edullisen prosessin avulla, mikä mahdollistaa suuren mittakaavan valmistuksen.”
Yhdessä kokeistaan Wangin tiimi käytti kangasta vain noin paperikappaleen kokoisena ja kiinnitti sen sauvaan kuin pieni värikäs lippu. Ikkunat pudotettiin autossa ja antavat lippu puhaltaa tuulessa, joten tutkijat pystyivät tuottamaan merkittävää voimaa liikkuvasta autosta pilvisenä päivänä. Tutkijat mitasivat myös tuotoksen 4-by-5-senttimetrin palalla, joka pani 2 mF: n kaupallisen kondensaattorin 2 volteihin yhden minuutin ajan auringonvalon ja liikkeen aikana.
”Se osoittaa, että sillä on kunnollinen toimintakyky jopa kovassa ympäristössä”, Wang sanoo.
Vaikka varhaiset testit osoittavat, että kangas kestää toistuvaa ja tiukkaa käyttöä, tutkijat tarkastelevat sen pitkän aikavälin kestävyyttä. Seuraaviin vaiheisiin kuuluu myös kankaan optimointi teolliseen käyttöön, mukaan lukien asianmukaisen kapseloinnin kehittäminen sähkökomponenttien suojaamiseksi sateelta ja kosteudelta.
Työ näkyy lehdessä Luontoenergia.
Rahoitus tuli Hightowerin puheenjohtajakeskuksesta, KAUST: sta ja ”tuhansien lahjakkuuksien” ohjelmasta edelläkävijä-tutkijalle ja hänen innovaatioryhmälleen, Kiinan luonnontieteen säätiölle sekä Keski-yliopistojen perustutkimusrahastoille. Kaikki johtopäätökset tai suositukset ovat kirjoittajien tekemiä johtopäätöksiä tai suosituksia eivätkä välttämättä vastaa sponsoroivien järjestöjen virallisia näkemyksiä.
Lähde: Georgia Tech
Liittyvät kirjat
at InnerSelf Market ja Amazon
