O brățară realizată din țesătură țesută cu fire speciale de colectare a energiei, care colectează electricitatea de la soare și mișcare. (Credit: Georgia Tech)O brățară realizată din țesătură țesută cu fire speciale de colectare a energiei, care colectează electricitatea de la soare și mișcare. (Credit: Georgia Tech)

O nouă țesătură recoltează energie atât din soare, cât și din mișcare în același timp.

Țesăturile care pot genera electricitate din mișcarea fizică sunt în lucru de câțiva ani și acesta este următorul pas.

Combinarea a două tipuri de producere a energiei electrice într-un singur material textil deschide calea dezvoltării articolelor de îmbrăcăminte care ar putea furniza propria sursă de energie dispozitivelor de alimentare precum smartphone-urile sau GPS-ul.

„Acest material textil hibrid prezintă o soluție nouă pentru încărcarea dispozitivelor în câmp de la ceva la fel de simplu ca vântul care suflă într-o zi însorită”, spune Zhong Lin Wang, profesor la Școala de Știință și Inginerie a Materialelor din Georgia Institute of Technology.


innerself abonare grafică


Pentru realizarea țesăturii, echipa lui Wang a folosit o mașină textilă comercială pentru a țese împreună celule solare construite din fibre ușoare de polimer cu nanogeneratori triboelectrici pe bază de fibre.

Nanogeneratorii triboelectrici utilizează o combinație a efectului triboelectric și a inducției electrostatice pentru a genera o cantitate mică de energie electrică din mișcarea mecanică, cum ar fi rotația, alunecarea sau vibrațiile.

Wang prevede că noua țesătură, care are o grosime de 320 micrometri țesută împreună cu fire de lână, ar putea fi integrată în corturi, perdele sau articole de îmbrăcăminte purtabile.

Hainele cu „folie de bucătărie” ne-ar reduce nevoia de aer condiționat

„Țesătura este extrem de flexibilă, respirabilă, ușoară și adaptabilă la o serie de utilizări”, spune Wang.

Nanogeneratorii triboelectrici pe bază de fibre captează energia creată atunci când anumite materiale devin încărcate electric după ce intră în contact în mișcare cu un alt material. Pentru partea care recoltează lumina soarelui, echipa lui Wang a folosit fotoanozi realizați în formă de sârmă, care ar putea fi țesute împreună cu alte fibre.

"Coloana vertebrală a textilului este realizată din materiale polimerice utilizate în mod obișnuit, care sunt ieftine de realizat și ecologice", spune Wang. „Electrozii sunt, de asemenea, realizați printr-un proces cu costuri reduse, ceea ce face posibilă utilizarea producției pe scară largă.”

Într-unul dintre experimentele lor, echipa lui Wang a folosit o țesătură doar de dimensiunea unei foi de hârtie de birou și a atașat-o la tijă ca un mic steag colorat. Lăsând geamurile într-o mașină și lăsând steagul să bată în vânt, cercetătorii au reușit să genereze o putere semnificativă de la o mașină în mișcare într-o zi înnorată. Cercetătorii au măsurat, de asemenea, ieșirea cu o bucată de 4 x 5 centimetri, care a încărcat un condensator comercial de 2 mF la 2 volți într-un minut sub lumina soarelui și mișcarea.

„Asta indică faptul că are o capacitate decentă de a lucra chiar și într-un mediu dur”, spune Wang.

În timp ce testele timpurii indică faptul că materialul poate rezista unei utilizări repetate și riguroase, cercetătorii vor analiza durabilitatea sa pe termen lung. Următorii pași includ, de asemenea, optimizarea în continuare a țesăturii pentru utilizări industriale, inclusiv dezvoltarea încapsulării adecvate pentru a proteja componentele electrice de ploaie și umiditate.

Lucrarea apare în jurnal Energia naturii.

Finanțarea a venit de la fundația Catedrei Hightower, KAUST și programul „mii de talente” pentru cercetătorul pionier și echipa sa de inovare, Fundația Națională pentru Științe Naturale din China și Fondurile fundamentale de cercetare pentru universitățile centrale. Orice concluzii sau recomandări sunt cele ale autorilor și nu reprezintă neapărat punctele de vedere oficiale ale organizațiilor sponsorizante.

Sursa: Georgia Tech

Cărți conexe

at InnerSelf Market și Amazon