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美国科学家开发了发电的纱线

时间:2022-01-22 16:50:10 | 来源:
礼貌:德克萨斯大学达拉斯科学家达拉斯大学达拉斯和韩国汉阳大学开发了高科技纱线,在拉伸或扭曲时产生电力。研究人员描述了“Twistron”纱线及其可能的应用,例如从海浪的运动收获能量或期刊科学中的温度波动。缝制成衬衫,这些纱线作为一个自动呼吸监视器。“最简单思考Twistron收割机的方式是,你有一块纱线,你伸展它,出来就发电,“艾伦G麦卡多尔米德纳米教授在UT达拉斯和联合领导者作者这篇文章。本文还包括来自韩国,弗吉尼亚科技,赖特 - 帕特森空军基地和中国的研究人员。纱线由碳纳米管构成,碳纳米管是直径比人头头发小10,000倍的空心圆柱。研究人员首先将纳米管旋转成高强度轻质纱线。为了使纱线高度弹性,它们引入了如此多的扭曲,即盘绕类似于过扭的橡胶带。为了发电,必须浸没在电离物或涂覆电离材料或电解质的纱线尽可能简单,作为普通的表盐和水的混合物。“从根本上说,这些纱线是超级电容器,”纳米技术研究所和联合主导作者的研究科学家博士·纳李博士说。“在正常电容中,您可以使用电池的能量 - 将电费添加到电容器上。但在我们的情况下,当您将碳纳米管纱线插入电解质浴时,纱线由电解质本身充电。Haines表示,当收割机纱线扭曲或拉伸时,不需要外部电池或电压。“当收割机纱线扭曲或拉伸时,碳纳米管纱线的体积减少,使电荷更加贴近并增加其能量。这增加了与纱线中存储的电荷相关的电压,从而能够收获电力。雷Baughman博士说,将卷绕的Twistrity纱线每公斤峰值电力的第二次产生的250瓦电力。纳米技术研究所主任和该研究的相应作者。“虽然数十年来调查了许多替代的收割机,但其他报告的收割机没有提供每周期的高电功率或能量输出,因为我们的速度为每秒几个循环之间的拉伸速率每秒600周期。“在实验室中,研究人员表明,一条重量少于家蝇的纱线可以为小型的LED供电,每次纱线被拉伸时都会发光。表明扭力可以从中收获废物热能环境,Li将扭纱纱线连接到聚合物人工肌肉,加热和冷却时膨胀并膨胀。Twistron Harvester将聚合物肌肉产生的机械能转化为电能。“利用废能量向互联网供电,诸如分布式传感器阵列的互联网有很多兴趣,”李说。“Twistron Technology可能会对这种改变电池不切实际的应用来利用。”研究人员还将Twistron Heallyers缝制成衬衫。正常呼吸拉伸纱线并产生电信号,展示其作为自动呼吸传感器的潜力。“电子纺织品具有重大的商业兴趣,但您将如何为它们供电?”鲍曼说。“从人类运动中收获电能是消除电池需求的一种策略。当与文献中报道的其他可编展纤维相比,我们的纱线产生了每重的百倍电力。“”在实验室中,我们表明我们的能量收割机使用表盐的解决方案作为电解质,“Baughman说,谁拥有罗伯特伟大的尊贵椅子在自然科学院和数学学院的化学中。“但我们想表明他们还在海洋水中工作,这在化学上更加复杂。”在纳米技术研究所博士研究员的联合领导者博金基议员中,纳米技术研究所博学博士博士衰落南朝鲜东海岸的寒冷冲浪,在海中部署了一个盘绕的扭转扭转。他附上了10厘米长的纱线,重量只有1毫克(关于蚊子的重量),在气球和沉降的沉计垫之间,在海底上休息。每当海浪到达时,气球会升起,延伸到高达25%的纱线,从而产生测量的电力。即使调查人员在目前的研究中使用了非常少量的Twistron纱线,他们已经表明收割机性能可扩展既通过增加扭转直径,都通过较多的纱线并行运行。“如果我们的Twistron收割机可以更少屈服,他们最终可能会收获从海浪中获得的巨大能量,”Baughman说。“然而,目前这些收割机最适合供电传感器和传感器通信。基于所示的平均功率输出,只需每10秒以100米半径传输2千字节数据所需的电能即可提供31毫克的碳纳米管纱线收割机。“研究人员来自UT的研究人员达拉斯埃里克金森工程学院工程与计算机科学和美国纳米科技中心的伦特科也参加了该研究。调查人员提出了该技术的专利。(SV)

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