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照明新成果!新碳納米管紗線拉伸即可點(diǎn)亮LED |
(時(shí)間:2017-9-4 10:15:20) |
簡(jiǎn)單來(lái)講,你拿一條紗線,拉伸它,就會(huì)產(chǎn)生電能。把它們縫進(jìn)上衣,無(wú)需外加電源,人正常呼吸就能產(chǎn)生電信號(hào)!泵绹(guó)德克薩斯大學(xué)達(dá)拉斯分校納米研究所卡特·海恩斯博士就近日發(fā)表在《科學(xué)》雜志上的一項(xiàng)中外合作研究成果接受采訪時(shí)說(shuō)。 這種名為Twistron的紗線由許多碳納米管紡成,單根碳納米管直徑比人頭發(fā)絲直徑小一萬(wàn)倍。為了使紗線具有高彈性,研究人員不斷提高捻度,使其形成類似彈簧的結(jié)構(gòu)。 “這些紗線本質(zhì)上是一種超級(jí)電容器,但它無(wú)需外加電源來(lái)充電。”納米研究所李娜博士稱。因?yàn)樘技{米管與電解質(zhì)的化學(xué)電勢(shì)不同,當(dāng)紗線浸入電解質(zhì)時(shí),一部分電荷便會(huì)嵌入其中。紗線被拉伸時(shí),體積減小,使電荷相互靠近,電荷產(chǎn)生的電壓增高,從而獲得電能。 “以每秒30次的頻率拉伸時(shí),紗線可產(chǎn)生250瓦/千克的峰值電功率。一根重量小于蒼蠅的紗線,每次被拉伸時(shí),就可以點(diǎn)亮一個(gè)LED。”納米研究所主任、文章通訊作者之一雷·鮑曼博士介紹說(shuō),與其他可織布發(fā)電纖維相比,單位重量的Twistron紗線產(chǎn)生的電功率可提高百倍以上。 值得一提的是,鹽水也可作為電解質(zhì)。發(fā)電紗線的輸出可隨紗線體積的增大,以及并行工作的紗線數(shù)量的增高而等比例放大!叭绻档蜕a(chǎn)成本,Twistron最終可用于海浪發(fā)電!滨U曼表示。 目前,碳納米管紗線最適合的應(yīng)用是為傳感器或物聯(lián)網(wǎng)通訊供電。“基于我們實(shí)現(xiàn)的平均輸出功率,只需31毫克的紗線,便可為物聯(lián)網(wǎng)在一個(gè)半徑100米的范圍內(nèi),每10秒鐘傳輸2千字節(jié)數(shù)據(jù)包。”
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