سوار مصنوع من نسيج منسوج مع خيوط حصاد خاصة للطاقة تجمع الكهرباء من الشمس والحركة. (الائتمان: جورجيا تك)
قماش جديد يحصد الطاقة من أشعة الشمس والحركة في نفس الوقت.
الأقمشة التي يمكن أن تولد الكهرباء من الحركة الفيزيائية كانت موجودة في الأشغال لبضع سنوات ، وهذه هي الخطوة التالية.
الجمع بين نوعين من توليد الكهرباء في واحد يمهد النسيج الطريق لتطوير الملابس التي يمكن أن توفر مصدر الطاقة الخاصة بهم إلى أجهزة الطاقة مثل الهواتف الذكية أو GPS.
يقول تشونغ لين وانغ ، الأستاذ في كلية علوم وهندسة علوم معهد جورجيا للتكنولوجيا: "يقدم هذا النسيج القوي الطاقة حلا جديدا لشحن الأجهزة في المجال من شيء بسيط مثل الريح التي تهب في يوم مشمس."
لصنع النسيج ، استخدم فريق وانغ آلة نسيج تجارية لنسج الخلايا الشمسية التي تم إنشاؤها من ألياف البوليمر خفيفة الوزن مع المولدات النانوية الكهروحرارية القائمة على الألياف.
يستخدم المولدات النانوية الكهروحرارية مزيجًا من التأثير الكهرذائي والتحريض الكهروستاتيكي لتوليد كمية صغيرة من الطاقة الكهربائية من الحركة الميكانيكية مثل الدوران ، الانزلاق أو الاهتزاز.
يتصور وانغ أن النسيج الجديد ، وهو 320 micrometers سميك منسوج مع خيوط من الصوف ، يمكن دمجه في الخيام أو الستائر أو الملابس القابلة للارتداء.
سوف "الملابس التفاف المطبخ" خفض حاجتنا إلى الطائرات والمطارات
يقول وانغ: "النسيج مرن للغاية ، وتنفس ، وخفيف الوزن ، وقابل للتكيف مع مجموعة من الاستخدامات".
إن المولدات النانوية الكهروحرارية القائمة على الألياف تلتقط الطاقة الناتجة عندما تصبح مواد معينة مشحونة كهربائياً بعد أن تتلامس مع مادة مختلفة. بالنسبة لجزء حصاد الشمس من النسيج ، استخدم فريق وانج المصنوعات الضوئية المصنوعة بطريقة على شكل سلك يمكن نسجها مع ألياف أخرى.
يقول وانغ: "إن العمود الفقري للنسيج مصنوع من مواد بوليمر شائعة الاستخدام وغير مكلفة وصديقة للبيئة". "يتم تصنيع الأقطاب الكهربائية أيضًا من خلال عملية منخفضة التكلفة ، مما يجعل من الممكن استخدام التصنيع على نطاق واسع".
في واحدة من تجاربهم ، استخدم فريق وانغ نسيجًا فقط حول حجم ورقة مكتب وربطه بقضيب مثل علم ملون صغير. فبدأ الباحثون يتدحرجون من النوافذ في سيارة ويطلقون العلم في مهب الريح ، وكانوا قادرين على توليد قوة كبيرة من سيارة متحركة في يوم غائم. كما قام الباحثون بقياس الناتج عن طريق قطعة 4-by-5-centimeter ، التي تحمّل مكثف تجاري 2 mF إلى 2 volts في دقيقة واحدة تحت ضوء الشمس والحركة.
"وهذا يشير إلى أن لديها القدرة على العمل اللائق حتى في بيئة قاسية" ، يقول وانغ.
بينما تشير الاختبارات المبكرة إلى قدرة النسيج على تحمل الاستخدام المتكرر والدقيق ، سيبحث الباحثون في متانته على المدى الطويل. وتشمل الخطوات التالية أيضًا زيادة الاستفادة من النسيج للاستخدامات الصناعية ، بما في ذلك تطوير التغليف المناسب لحماية المكونات الكهربائية من المطر والرطوبة.
يظهر العمل في المجلة الطاقة الطبيعة.
وجاء التمويل من مؤسسة Hightower Chair ، وجامعة الملك عبد الله للعلوم والتقنية وبرنامج "آلاف المواهب" للباحثين الرائدين وفريق الابتكار التابع له ، المؤسسة الوطنية للعلوم الطبيعية في الصين ، وصناديق البحوث الأساسية للجامعات المركزية. أي استنتاجات أو توصيات هي تلك الخاصة بمؤلفيها ولا تمثل بالضرورة وجهات النظر الرسمية للمنظمات الراعية.
المصدر جورجيا تك
كُتبٌ ذاتُ صِلَةٍ
at سوق InnerSelf و Amazon
