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

Rakovinové bunky sa dajú editovať tak, aby samy bojovali proti nádoru

24.07.2018 00:05

Výskumníci z Harvardu vo svojej novej štúdii opisujú, ako úpravy génov umožnia použitie rakovinových buniek vyňatých z nádoru na boj proti rakovine. „Bunkové terapie sú mimoriadne sľubné pri dodávaní ...

Výskum

Rektena: Zariadenie na báze kremíka dokáže získať elektrickú energiu z odpadového tepla

16.07.2018 00:25

Priama premena elektrickej energie na teplo je jednoduchá. Deje sa to napríklad v hriankovači. No opačný proces, premena tepla na elektrickú energiu, už nie je taký jednoduchý. Výskumníci zo Sandia Na ...

Výskum

Prekvapenia za periodickou tabuľkou prvkov? Kvarková hmota by mohla byť zdrojom bezpečnej výroby a skladovania energie

25.06.2018 00:20

Najťažším prvkom periodickej tabuľky je v súčasnosti oganesson, ktorý má atómovú hmotnosť 294 a bol oficiálne pomenovaný v roku 2016. Tak ako je to pri každom prvku periodickej tabuľky, takmer všetka ...

q

Žiadne komentáre

Vyhľadávanie

Najnovšie videá



PC forum button