Image
30.8.2017 0 Comments

Twistron: Hightech nit vyrobená z uhlíkových nanotrubíc dokáže pri napínaní vyrábať elektrinu

Skrútené uhlíkové nanovlákna vyrobené na Texaskej univerzite v Dallase môžu pri rozťahovaní generovať elektrickú energiu. Táto high-tech priadza je výsledkom spolupráce texaských vedcov s kolegami z Hanyang University v Južnej Kórei.

Nová priadza sa nazýva twistron a možno ju použiť napríklad na zber energie z pohybu morských vĺn alebo z výkyvov teploty. Po prišití na košeľu môže poslúžiť aj ako monitor dýchania s vlastným pohonom.

„Najjednoduchší spôsob, ako si predstaviť takýto twistronový zberač, je ten, že máte kus priadze, rozťahujete ju a výsledkom je elektrina,“ povedal Dr. Carter Haines z Texaskej univerzity v Dallase.

Uhlíkové nanovlákna, z ktorých je twistron vyrobený, sú duté trubičky s priemerom 10 000-krát menším ako ľudský vlas. Spájaním nanotrubičiek vzniká veľmi pevná a ľahká priadza. Jej vysoká elastickosť sa dosahuje mnohonásobným skrúcaním.

Keď sa potom takáto priadza ponorí do elektrolytického roztoku (môže to byť hoci bežná slaná voda) alebo pokryje vodivým gélom a natiahne sa, objem uhlíkových nanotrubíc sa zmenší, elektrické náboje v priadzi sa priblížia a energia rastie. Tým sa zvyšuje napätie spojené s nábojom v priadzi, čo umožňuje zber elektriny. Napínaním skrútenej twistronovej priadze 30-krát za sekundu sa generoval maximálny elektrický výkon 250 wattov na kilogram.

V laboratóriu výskumníci ukázali, že twistronová priadza s hmotnosťou menšou, ako má mucha, môže napájať malú LED, ktorá sa rozsvietila pri každom natiahnutí nite.

Aby sa preukázalo, že twistron môže zberať odpadovú tepelnú energiu z prostredia, výskumníci spojili twistronovú priadzu s polymérovým umelým svalom, ktorý sa pri zahrievaní a chladení zmršťuje a rozširuje. Twistronový zberač menil mechanickú energiu generovanú polymérovým svalom na elektrickú energiu. Podľa vedcov sa twistronová technológia môže využiť v takých aplikáciách, pri ktorých nie je možná výmena batérií.

Pri jednej zo skúšok, uskutočnenej na východnom pobreží Južnej Kórey, uložili zvinutý twistron do mora. Priadza dlhá 10 cm mala hmotnosť 1 miligram (približne ako komár) a bola upevnená medzi balón a olovko ležiace na dne mora. Pri každej prichádzajúcej vlne sa priadza natiahla o 25 %, čím sa generoval merateľný elektrický prúd. Výkonnosť zberača je škálovateľná, a to tak zvýšením priemeru twistronu, ako aj paralelným použitím viacerých vlákien.

„Keby bola výroba twistronu menej nákladná, mohli by sme v konečnom dôsledku získať obrovské množstvo energie z oceánskych vĺn,“ povedal Dr. Ray Baughman, vedúci autor štúdie. „V súčasnosti sú však tieto zberače najvhodnejšie na napájanie snímačov a ich komunikácie. Na základe demonštrovaného priemerného výkonu by iba 31 miligramov priadze z uhlíkových nanotrubičiek mohlo poskytnúť pre internet vecí elektrickú energiu potrebnú na prenos 2-kilobajtového dátového paketu na vzdialenosť 100 metrov každých 10 sekúnd.“

Štúdia bola publikovaná 25. augusta v časopise Science.

Zdroj: Utdallas

Autor: Redakcia

Nechajte si posielať prehľad najdôležitejších správ emailom

Mohlo by Vás zaujímať

Výskum

Slovenská veda a výskum: Čo všetko dokážu autonómne poľnohospodárske roboty

23.02.2018 00:05

Človek získava najviac informácií zrakom. Videnie umožňuje ľuďom vnímať okolitý svet a pomocou mozgu vnímať polohu objektov v priestore. Počítačové napodobnenie videnia človeka je podobné paradoxu ume ...

Výskum

Aké sú vianočné darčeky milionárov? Záujem je o obrazy, šperky, drahé vína ale aj bitcoiny

15.12.2017 00:15

Milionári si nielen počas Vianoc doprajú dávku luxusu. Medzi vianočnými darčekmi, ktoré kupujú svojej rodine či blízkym nechýbajú obrazy, drahé umelecké predmety, mince, staré autá a motocykle, hodink ...

Výskum

Sme predpojatí a väčšinou sa nerozhodujeme racionálne

06.12.2017 00:15

Nový výskum pod vedením Stefana Palminteria z École Normale Supérieure hovorí, že ľudia sa častejšie rozhodujú podľa pocitov, než racionálne. Posudzujeme, sme predpojatí a emocionálni viac ako racioná ...

Žiadne komentáre

Vyhľadávanie

PC forum button

Najnovšie videá