دستکشی که انرژی برداشت می‌کند

گروهی از محققان دانشگاه تگزاس آمریکا الیاف‌های مخصوص برداشت انرژی ابداع کرده است که از نانولوله‌های کربنی ساخته می‌شوند و با کشش مکرر برق تولید می‌کنند.

به گزارش گروه علم و فناوری باشگاه خبرنگاران دانشجویی(ایسکانیوز)؛ محققان دانشگاه تگزاس با رهبری دکتر چونگ وانگ، نخ‌هایی را ابداع کرده‌اند که Twistron نام دارد. با این نخ یک دستکش درست کردند و در آزمایش‌های خود نشان دادند زمانی که شخصی دستکش را به دست می‌کند و شروع به صحبت به زبان اشاره می‌کند، دستکش نیروی جنبشی دست را به برق تبدیل می‌کند.

وانگ در تحقیقات دکتری خود در دانشگاه تگزاس در دالاس روی نانولوله‌های کربنی تمرکز داشت و در این مورد می‌گوید: براساس پروفایل‌های ولتاژ خروجی، به راحتی می‌توانیم حرکت انگشت برای اشاره به حروف و عبارات مختلف را متمایز کرد. ضمن اینکه می‌توانیم از این دستکش به عنوان مترجم زبان اشاره استفاده کنیم، نخ‌های آن قابلیت برداشت انرژی را دارند و از این نظر، پروژه مذکور جایزه بهترین پایان‌نامه را در دانشکده علوم طبیعی و ریاضیات در سال ۲۰۲۲ از آن خود کرد.

محققان می‌گویند: برداشت انرژی حوزه بسیار مهمی در دنیای امروزی است، به خصوص که به دنبال جایگزین‌هایی برای سوخت‌های فسیلی هستیم، می‌خواهیم انرژی را از هر منبع موجود برداشت کنیم.

به گفته آنها، از کاربردهای مهم الیاف توئیسترون، برداشت انرژی از امواج اقیانوس برای تامین انرژی حسگرها یا در نهایت کمک به تولید انرژی مورد نیاز شهرها و همچنین استفاده از حرکات بدن برای تامین انرژی دستگاه‌های پوشیدنی است.

محققان می‌گویند: اگر یک ربات انسان‌نما دارید و می‌خواهید بدانید کدام یک از ماهیچه‌های آن منقبض شده‌اند و به درستی کار نمی‌کنند، می‌توانید الیاف بسیار ظریفی از توئیسترون را درون آن بگنجانید تا زمانی که عضله تغییر ابعاد می‌دهد، توئیسترون برق تولید کند. این الکتریسیته را می‌توان اندازه‌گیری کرد تا متوحه شد که چقدر عضله تغییر ابعاد داده است.

آنها توئیسترون‌ها را از نانولوله‌های کربنی ساخته‌اند که در واقع، استوانه‌های توخالی کربنی هستند که قطر آنها ۱۰ هزار برابر کوچک‌تر از موی انسان است. نانولوله‌ها به‌صورت پیچشی به نخ‌های سبک و با استحکام بالا تبدیل می‌شوند. برای اینکه نخ‌ها الاستیکی بالایی داشته باشند، آنقدر پیچ و تاب می‌خورند که مانند یک نوار لاستیکی می‌شوند.

مکانیسم اصلی توئیسترون اینچنین است که زمانی که کشیده می‌شوند، دسته‌های نانولوله کربنی مجزا با یکدیگر تماس پیدا می‌کنند و چگالی الکترون‌ها را در ماده افزایش می‌دهند تا ولتاژ خارجی افزایش یابد. از این رو محققان دریافتند که بهینه‌سازی تراز نانولوله‌ها – میزان سطحی که در آن برهم کنش دارند – می‌تواند به طور چشمگیری ولتاژ خروجی را افزایش دهد. آنها همچنین از گرافن در فرآیند تولید استفاده کردند. گرافن یک ورقه کربن دو بعدی به ضخامت یک اتم است.

وانگ می‌گوید: با کشیدن صفحه‌ای از نانولوله‌های کربنی که از آرایه‌ای از نانولوله‌های تراز شده به صورت عمودی ساخته شده است، به محصولی رسیدیم که به آن «جنگل» می‌گوییم. بعد گرافن را روی این صفحه رسوب دادیم و همه آنها را به هم پیچیدیم و شبیه نخ درآوردیم. این تغییر، ظرفیت خازنی و مقدار برق تولیدی از پیچش‌های به دست آمده را به طرز چشمگیری بهبود بخشید.

کشش این نخ‌های پیچ‌دار 30 بار در ثانیه (30 هرتز) است که می‌تواند ۱۲ برابر بیشتر از بالاترین مقدار گزارش شده برق تولید کند.

کد خبر: 1153296

برچسب‌ها

نظر شما

شما در حال پاسخ به نظر «» هستید.
  • نظرات حاوی توهین و هرگونه نسبت ناروا به اشخاص حقیقی و حقوقی منتشر نمی‌شود.
  • نظراتی که غیر از زبان فارسی یا غیر مرتبط با خبر باشد منتشر نمی‌شود.
  • 3 + 10 =