تعمل الدوامات، المصنوعة من أنابيب الكربون النانوية (CNTs)، على تحويل الحركة الميكانيكية إلى كهرباء.
وجدت الدراسة أن الغزل الجديد المصنوع من الأنابيب النانوية الكربونية يمكن أن يولد الكهرباء من الطاقة الميكانيكية بشكل أفضل من أي مادة أخرى حتى الآن.
يقول الباحثون التكنولوجيا الفائقةيمكن خياطة الخيوط ، المعروفة باسم twistrons ، في الملابس لتوليد الكهرباء من حركة الإنسان ، أو نشرها في المحيط لتجميع طاقة الأمواج.
المولدات الكهرومغناطيسية ، وهي في الأساستعمل كمحركات كهربائية تعمل في الاتجاه المعاكس ، وقد استخدمت منذ فترة طويلة لتحويل الطاقة الميكانيكية للرياح والمياه إلى كهرباء. في حين أنها تعمل بشكل جيد على نطاق واسع ، فإنها تؤدي بشكل أسوأ بكثير على نطاق أصغر. لذلك اكتشف الباحثون مجموعة واسعة من المواد لحصاد الطاقة الميكانيكية ، مثل استخدام حركات الجسم لتشغيل الإلكترونيات القابلة للارتداء.
أبلغ العلماء لأول مرة عن اختراع التويسترونمنذ حوالي خمس سنوات. لقد صنعوا هذه المواد عن طريق تحويل الأنابيب النانوية الكربونية إلى ألياف عالية القوة وخفيفة الوزن يمكن أن تحتوي أيضًا على إلكتروليتات. يؤدي التواء أو شد هذه الخيوط إلى زيادة كثافتها ، مما يؤدي بدوره إلى تكوين جهد كهربي يمكنه تشغيل تيار كهربائي.
"حلمنا في المستقبل هو أن نكون قادرين على ذلكيقول كبير مؤلفي الدراسة راي بومان ، عالم المواد في جامعة تكساس في دالاس: "استخدموا twistrons الخاصة بنا لحصاد الطاقة الميكانيكية في المحيطات لتزويد المدن بالطاقة".
أظهرت الدراسات السابقة أن twistronsأظهر أعلى قوة ذروة لأي مادة عندما يتعلق الأمر بحصاد الطاقة من حركات التمدد على ترددات من 0.1 إلى 30 هرتز. وقد جعلها ذلك من المحتمل أن تكون مثيرة للاهتمام لمجموعة واسعة من التطبيقات ، مثل الحصول على الطاقة من الملابس أو المحيط. ومع ذلك ، فإن كفاءة تحويل الطاقة هذه كانت 7.6٪ في أحسن الأحوال في كل من الالتواء والتمدد.
في الدراسة الجديدة ، سعى العلماء إلى زيادة كفاءة Twistron بشكل كبير. الآن وصلوا إلى كفاءة 17.4٪ في التوتر و 22.4٪ في الالتواء.
قراءة المزيد:
حدد العلماء أفضل 6 طرق "لحفظ" ذاكرة كبار السن
فاجأ بصمة غامضة تحت الأرض العلماء. يبلغ من العمر أكثر من 1000 عام
يُعتقد أن السيف المزيف هو قطعة أثرية عمرها 3000 عام من العصر البرونزي