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这根高科技纱线:只需拉伸或扭转就能发电

来源:http://www.nayanka.com | 发表日期:2017-05-28 06:40:50 | 点击数: 次

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导读: 这根高科技纱线:只需拉伸或扭转就能发电

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  这根高科技纱线:只需拉伸或扭转就能发电

你有想象过,有一种纱线,只要拉伸或扭转就能发电吗?

现在,有一种名为 Twistron 的纱线就能实现自身发电。科学家假想,它可以被放置在海浪活动或温度波动中来采集能量,转化成电能。

研发出这一发电纱线的是来自美国德克萨斯大学达拉斯分校和韩国汉阳大学的科学家。8月25日,相干研讨结果发表在《科学》杂志,通信作者为美国德克萨斯大学达拉斯分校纳米科技研讨所教授雷 鲍曼(Ray Baughman)。

Twistron纱线

Twistron 实质上是一种不须要外加电源的电容器,它由很多根碳纳米管纺成,单根碳纳米管是直径为人头发丝直径10000分之一的中空圆柱体。为了进步纱线的弹性,研讨人员不断进步纱线的捻度,从而使得纱线呈相似弹簧的螺旋构造。

要想发电, Twistron 除了自身奇特的结构,还须要电解质的辅助,必需浸泡或涂上诸如盐水的离子导电资料。随后,这些电解质中的离子会主动插入到纱线中,当纱线被拉伸或扭转时,纱线上的电荷彼此靠近,电压增高,从而发生电能。

在试验室里,研讨人员测试了一根重量小于家蝇的Twistron纱线。成果发明,每次被拉伸后,纱线发生的电能可以点亮一个小型LED。据介绍,卷曲的twistron纱线当以每秒30次的频率拉伸时,可发生250瓦每千克(纱线重量)的峰值电功率。

有趣的是,3年前,雷 鲍曼曾用聚乙烯和尼龙制成聚合物人工肌肉,能举起同样大小天然肌肉100倍的重量。这种聚合物肌肉在受热和冷冻时会压缩和伸长,于是,研讨人员将一根Twistron纱线和之相连,测试Twistron是不是能从环境中采集废热。而试验成果表明,Twistron的确可以将人工肌肉的机械能转化为电能。

鲍曼团队对Twistron的利用场景很乐观,它或允许认为电子纺织品供电,也可以放置在海水中,将海浪的机械力采集为电能。 

在试验室,研讨人员将Twistron缝进了上衣,测试发明,在人体正常呼吸时,随着胸腔的起伏,纱线被拉伸并发生电信号。

电子纺织品有很好的商业远景,但怎么来为它供电呢? 鲍曼说。 从人体的活动中收获电能是解决电池需求的一个策略。与文献中报道的其他可织布发电纤维相比,单位重量的twistron纱线,能供给高于它们一百倍以上的电功率。  

在海水中的试验也展示了Twistron的利用潜力。在韩国东海岸的海水中,研讨人员测试了Twistron在海水中发电的可行性。他们将一根10厘米长、重1毫克的纱线,衔接在一只气球和一块静置在海床上的沉子之间。有海浪时,气球会上升,拉伸纱线最高可达25%的伸长率。

鲍曼以为Twistron纱线可从海浪中获取宏大的能量,他说,基于目前实现的平均输出功率,只须要31毫克的Twistron纱线就可以在100米半径范畴内,供给每10秒钟传输2千字节数据包所需的电能。但若要投入应用,Twistron的生产成本仍需下降。

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