Τα Twistron, κατασκευασμένα από νανοσωλήνες άνθρακα (CNTs), μετατρέπουν τη μηχανική κίνηση σε ηλεκτρική ενέργεια.
Η μελέτη διαπίστωσε ότι ένα νέο νήμα κατασκευασμένο από νανοσωλήνες άνθρακα θα μπορούσε να παράγει ηλεκτρική ενέργεια από μηχανική ενέργεια καλύτερα από οποιοδήποτε άλλο υλικό μέχρι σήμερα.
Οι ερευνητές λένε υψηλής τεχνολογίαςΤα νήματα, γνωστά ως twistrons, μπορούν να ραμθούν σε ρούχα για να παράγουν ηλεκτρισμό από την ανθρώπινη κίνηση ή να αναπτυχθούν στον ωκεανό για τη συλλογή της ενέργειας των κυμάτων.
Ηλεκτρομαγνητικές γεννήτριες, οι οποίες ουσιαστικά είναιλειτουργούν ως ηλεκτρικοί κινητήρες που λειτουργούν αντίστροφα, έχουν χρησιμοποιηθεί από καιρό για τη μετατροπή της μηχανικής ενέργειας του ανέμου και του νερού σε ηλεκτρική ενέργεια. Ενώ λειτουργούν καλά σε μεγάλη κλίμακα, έχουν πολύ χειρότερη απόδοση σε μικρότερη κλίμακα. Έτσι, οι ερευνητές έχουν εξερευνήσει ένα ευρύ φάσμα υλικών για τη συλλογή μηχανικής ενέργειας, όπως η χρήση κινήσεων του σώματος για την τροφοδοσία φορητών ηλεκτρονικών.
Οι επιστήμονες ανέφεραν για πρώτη φορά την εφεύρεση των twistronsπριν από περίπου πέντε χρόνια. Δημιούργησαν αυτά τα υλικά μετατρέποντας τους νανοσωλήνες άνθρακα σε υψηλής αντοχής, ελαφριές ίνες που μπορούν επίσης να περιλαμβάνουν ηλεκτρολύτες. Η συστροφή ή το τέντωμα αυτών των νημάτων αυξάνει την πυκνότητά τους, η οποία με τη σειρά της δημιουργεί μια τάση που μπορεί να οδηγήσει ένα ηλεκτρικό ρεύμα.
«Το όνειρό μας στο μέλλον είναι να μπορέσουμεχρησιμοποιούμε τα twistron μας για να συλλέξουμε μηχανική ενέργεια στους ωκεανούς για να τροφοδοτήσουμε τις πόλεις», λέει ο ανώτερος συγγραφέας της μελέτης Ray Bowman, επιστήμονας υλικών στο Πανεπιστήμιο του Τέξας στο Ντάλας.
Προηγούμενες μελέτες έχουν δείξει ότι τα twistronέδειξε την υψηλότερη μέγιστη ισχύ από οποιοδήποτε υλικό όταν επρόκειτο για τη συλλογή ενέργειας από κινήσεις τεντώματος σε συχνότητες από 0,1 έως 30 Hz. Αυτό τα έκανε δυνητικά ενδιαφέροντα για ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών, όπως η λήψη ενέργειας από ρούχα ή τον ωκεανό. Ωστόσο, αυτά τα προηγούμενα twistron είχαν απόδοση ενεργειακής μετατροπής 7,6% στην καλύτερη περίπτωση τόσο στη συστροφή όσο και στο τέντωμα.
Στη νέα μελέτη, οι επιστήμονες είχαν ως στόχο να αυξήσουν δραματικά την απόδοση του Twistron. Τώρα έχουν φτάσει σε απόδοση 17,4% στην τάση και 22,4% στη συστροφή.
Διαβάστε περισσότερα:
Οι επιστήμονες κατονόμασαν τους 6 κορυφαίους τρόπους για να «σώσει» τη μνήμη των ηλικιωμένων
Ένα μυστηριώδες αποτύπωμα στο υπόγειο εξέπληξε τους επιστήμονες. Είναι πάνω από 1000 ετών
Το ξίφος που πιστεύεται ότι είναι ψεύτικο αποδεικνύεται ότι είναι ένα τεχνούργημα 3.000 ετών της Εποχής του Χαλκού