. SÜSINIKNANOTORUGA LÕNGAD TEKITAVAD VENITADES JA KEERATES ELEKTRIT - TEHNOLOOGIA

Süsiniknanotoruga lõngad tekitavad venitades ja keerates elektrit

süsiniknanotoruga lõng
© TÜ Dallas

Lähitulevikus võiksid "twistron" lõngadest valmistatud rõivad kanda keha kandva liikumisega elektrilisi kantavaid seadmeid.

Võrreldes suhteliselt küpse taastuvenergia tehnoloogiaga, näiteks päikese- ja tuuleenergiaga, on energiakogumiskangas alles lapsekingades, kuid mitmel rindel tehtud töö on andnud piisavalt paljutõotavaid tulemusi, et jätkata selle mikromõõtmega elektrienergiaallika arendamist. Ja hiljutised uuringud ühe lähenemisviisi kohta mehaanilise energia muundamiseks elektriks viitavad sellele, et väikestele meditsiiniseadmetele ja kantavatele toodetele ei saaks lisaks spetsiaalse lõnga kootud rõivastele jõudu pakkuda, vaid ka twistron-lõnga laiaulatuslikud rakendused võiksid lõpuks elektrit koguda ookeanilainete liikumine.

Rahvusvahelise teadlaste meeskond, mida juhivad Texase Dallase ülikooli (TT Dallas) ja Lõuna-Korea Hanyangi ülikooli teadlased, on välja töötanud süsiniknanotorudest keerutatud spetsiaalse lõnga, mis võib väänates või venitades elektrit toota, mis nende sõnul võiks " pakkuge väikese jalajäljega akuvaba energiat. " Süsiniknanotorud ise on uskumatult õhukesed, umbes 10 000 korda õhemad kui inimese juuksed, kuid tugevamad kui teras ja kuigi neid pole veel nii lihtne või odav valmistada, näitavad sellest valmistatud twistronlõngad mehaanilise energiakorjajana suuri lubadusi. Särk, milles on twistron, võib meeskonna sõnul toita hingamis- või südamemonitori või muid väikesemahulisi meditsiiniseadmeid, ilma et oleks vaja neisse akut lisada.

"Lihtsaim viis twistron-kombainide välja mõtlemiseks on see, et teil on tükk lõnga, venitate selle ja välja tuleb elekter." - dr Carter Haines, TÜ Dallase Alan G. MacDiarmid NanoTech Instituudi dotsent

Twistroni lõng oli piisavalt keerutatud, nii et see keris iseenesest kokku "nagu keerutatud kummiriba", mis võimaldab selle energiakogumisomadusi. Kui kombaini lõng on välja veninud või keerdunud, väheneb see süsiniknanotorude maht, suurendades sellega nende energiat lähemal asuva lõnga elektrilaengute tõttu, mis omakorda suurendab lõnga laengu pinget ja võimaldab sellest koristatav elekter. NanoTech Instituudi direktori ja uuringu kaasautori dr Ray Baughmani sõnul võivad mähitud twistron-lõngad, mida venitatakse 30 korda sekundis, tekitada 250 vatti maksimaalset võimsust kilogrammi kohta, mis on väidetavalt "üle saja" korda suuremat elektrienergiat massi kohta venitades, võrreldes muude kirjanduses käsitletud kantavate kiududega. "

Twistroni kombainlõngad vajavad kas elektrolüüdi katmist või selle sukeldamist, mis võib olla sama lihtne kui lauasool ja vesi, ja kuigi merevesi on palju keerukam lahendus, olid uue materjali katsed ookeanis positiivsed, ning see võib viia mereenergia suuremahuliste rakendusteni. Teadlaste sõnul võib twistroni jõudlus suureneda lõnga läbimõõdu suurendamise ja mitme lõime paralleelse kasutuselevõtu abil ülespoole, kuid tehnoloogia suurendamiseks on praegu üheks takistuseks selle tootmine. Suuremahulised rakendused on aga vaid üks tehnoloogia aspekt, kuna andurid, side- ja Interneti-seadmed võivad olla materjali üks kõige sobivamaid kasutusviise.

"Kui meie twistroni kombaine saaks odavamalt teha, võiksid nad lõpuks ookeanilainetest saadaoleva tohutu hulga energia kokku korjata. Praegu sobivad need kombainid aga kõige paremini andurite ja andurite kommunikatsiooni toiteks. Põhinedes demonstreeritud keskmisel võimsusel, vaid 31 milligrammi süsiniknanotoruga lõngakombain võiks asjade Interneti jaoks pakkuda elektrienergiat, mis on vajalik 2-kilovatise andmepaki edastamiseks 100-meetrise raadiusega iga 10 sekundi järel. " - Baughman

Tehnoloogiale patendi esitanud meeskond avaldas oma järeldused ajakirjas

Teadus

pealkirja all "Elektrienergia kogumine süsiniknanotorude lõnga keerust."