Ingenjörer föreslår att täcka havet med smart garn

Twistroner, gjorda av kolnanorör (CNT), omvandlar mekanisk rörelse till elektricitet.

Forskare från University of Texas i Dallashar skapat en ny typ av twistron genom att väva tre separata strängar av tvinnade kolnanorör till en enda sträng. Deras metod liknar sättet att tillverka vanligt garn som används i textilier.

Studien fann att ett nytt garn tillverkat av kolnanorör kunde generera elektricitet från mekanisk energi bättre än något annat material hittills.

Forskare säger högteknologisktfilament, kända som twistrons, kan sys in i kläder för att generera elektricitet från mänskliga rörelser, eller placeras ut i havet för att samla in vågenergi.

Elektromagnetiska generatorer, som i huvudsak ärfungerar som elmotorer som arbetar i omvänd riktning, har länge använts för att omvandla den mekaniska energin från vind och vatten till elektricitet. Även om de fungerar bra i stor skala, presterar de mycket sämre i mindre skala. Så forskare har utforskat ett brett utbud av material för att skörda mekanisk energi, som att använda kroppsrörelser för att driva bärbar elektronik.

Forskare rapporterade först om uppfinningen av twistronerför ungefär fem år sedan. De skapade dessa material genom att förvandla kolnanorör till höghållfasta, lätta fibrer som också kan innehålla elektrolyter. Att vrida eller sträcka dessa trådar ökar deras densitet, vilket i sin tur skapar en spänning som kan driva en elektrisk ström.

”Vår dröm i framtiden är att kunnaanvänd våra twistrons för att skörda mekanisk energi i haven för att driva städer”, säger senior studieförfattare Ray Bowman, en materialforskare vid University of Texas i Dallas.

Tidigare studier har visat att twistronsvisade den högsta toppeffekten av något material när det gällde att skörda energi från sträckningsrörelser vid frekvenser från 0,1 till 30 Hz. Detta gjorde dem potentiellt intressanta för ett brett spektrum av applikationer, som att få energi från kläder eller havet. Emellertid hade dessa tidigare twistroner en energiomvandlingseffektivitet på 7,6 % i bästa fall vid både vridning och sträckning.

I den nya studien siktade forskarna på att dramatiskt öka effektiviteten hos Twistron. Nu har de nått en verkningsgrad på 17,4 % i spänning och 22,4 % i vridning.

Läs mer:

Forskare har namngett de 6 bästa sätten att "rädda" minnet av äldre människor

Ett mystiskt avtryck under jorden överraskade forskare. Han är över 1000 år gammal

Svärd som tros vara falskt visar sig vara en 3 000 år gammal artefakt från bronsåldern